De novo design of a fluorescence-activating β-barrel

螺旋线圈 蛋白质设计 木桶(钟表) 生物物理学 化学 配体(生物化学) 蛋白质结构 纳米技术 结晶学 材料科学 生物 生物化学 受体 复合材料
作者
Jiayi Dou,Anastassia Vorobieva,William Sheffler,Lindsey Doyle,Hahnbeom Park,Matthew J. Bick,Binchen Mao,Glenna Wink Foight,Min Yen Lee,Lauren Gagnon,Lauren Carter,Banumathi Sankaran,Sergey Ovchinnikov,Enrique Marcos,Po‐Ssu Huang,Joshua C. Vaughan,Barry Stoddard,David Baker
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:561 (7724): 485-491 被引量:302
标识
DOI:10.1038/s41586-018-0509-0
摘要

The regular arrangements of β-strands around a central axis in β-barrels and of α-helices in coiled coils contrast with the irregular tertiary structures of most globular proteins, and have fascinated structural biologists since they were first discovered. Simple parametric models have been used to design a wide range of α-helical coiled-coil structures, but to date there has been no success with β-barrels. Here we show that accurate de novo design of β-barrels requires considerable symmetry-breaking to achieve continuous hydrogen-bond connectivity and eliminate backbone strain. We then build ensembles of β-barrel backbone models with cavity shapes that match the fluorogenic compound DFHBI, and use a hierarchical grid-based search method to simultaneously optimize the rigid-body placement of DFHBI in these cavities and the identities of the surrounding amino acids to achieve high shape and chemical complementarity. The designs have high structural accuracy and bind and fluorescently activate DFHBI in vitro and in Escherichia coli, yeast and mammalian cells. This de novo design of small-molecule binding activity, using backbones custom-built to bind the ligand, should enable the design of increasingly sophisticated ligand-binding proteins, sensors and catalysts that are not limited by the backbone geometries available in known protein structures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Shirley应助材料小刘鸭采纳,获得10
1秒前
丘比特应助材料小刘鸭采纳,获得10
1秒前
kjding完成签到,获得积分10
1秒前
头发乱了发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
wll发布了新的文献求助10
2秒前
沉静天思完成签到,获得积分10
3秒前
A拉拉拉发布了新的文献求助10
3秒前
桐桐应助俭朴的世立采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
小廖完成签到 ,获得积分10
8秒前
慕青应助wonhui采纳,获得10
8秒前
可爱的函函应助binyh采纳,获得10
9秒前
10秒前
皮皮完成签到,获得积分10
10秒前
寻道图强应助wbr采纳,获得30
12秒前
繁荣的鲂完成签到,获得积分10
12秒前
沉静天思发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
tunerling完成签到,获得积分10
13秒前
cata完成签到,获得积分10
14秒前
HUMBLE发布了新的文献求助10
14秒前
梨理栗完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
kimi_saigou完成签到,获得积分20
14秒前
小只完成签到,获得积分10
14秒前
天御雪完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
MeiLing完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
大水完成签到 ,获得积分10
16秒前
大模型应助111采纳,获得10
17秒前
无私心情完成签到,获得积分10
17秒前
Akim应助renhu采纳,获得10
17秒前
高挑的若雁完成签到 ,获得积分10
18秒前
A拉拉拉完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788907
关于积分的说明 7789001
捐赠科研通 2445272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300255
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625878
版权声明 601046