PepDRED: De Novo Peptide Design with Strong Binding Affinity for Target Protein

化学 拟肽 合理设计 生物信息学 生物化学 组合化学 氨基酸 蛋白质设计 计算生物学 立体化学 蛋白质结构 纳米技术 基因 生物 材料科学
作者
Mehmoona Azmat,Behafarid Ghalandari,Jessica Jessica,Yue-chen Xu,Xinle Li,Wenqiong Su,Qiang Zhang,Shuxin Deng,Tabina Azmat,Lai Jiang,Xianting Ding
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (33): 12264-12272 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c01057
摘要

De novo design of peptides that bind specifically to functional proteins is beneficial for diagnostics and therapeutics. However, complex permutations and combinations of amino acids pose significant challenges to the rational design of peptides with desirable stability and affinity. Herein, we develop a computational-based evolution method, namely, peptidomimetics-driven recognition elements design (PepDRED), to derive hemoglobin-inspired peptidomimetics. PepDRED mimics the natural evolutionism pipeline to generate stable apovariant (AVs) structures for wild-type counterparts via automated point mutations and validates their efficiency through free binding energy analysis and per residue energy decomposition analysis. For application demonstration, we applied PepDRED to design de novo peptides to bind FhuA, a typical TonB-dependent transporter (TBDT). TBDTs are Gram-negative bacterial outer membrane proteins responsible for iron transport and vital for bacterial resistance. PepDRED generated a pool of AVs and proceeded to reach an optimized peptide, AV440, with a remarkable binding affinity of -21 kcal/mol. AV440 is ∼2.5-fold stronger than the existing FhuA inhibitor Microcin J25. Network energy analysis further unveils that incorporating methionine (M42) in the N-terminal region significantly enhances inter-residue contacts and binding affinity. PepDRED offers a prompt and efficient in silico approach to develop potent peptide candidates for target proteins.
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
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
1秒前
直率的彤发布了新的文献求助10
3秒前
carryxu发布了新的文献求助10
4秒前
sci完成签到 ,获得积分10
4秒前
杨一一完成签到 ,获得积分10
4秒前
yyqx完成签到,获得积分10
5秒前
帅气的机器猫完成签到 ,获得积分10
5秒前
单纯的紫易完成签到,获得积分10
5秒前
chenjiaxin完成签到,获得积分10
7秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
8秒前
awerguio发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
聪慧的中心完成签到 ,获得积分20
9秒前
12秒前
12秒前
年轮完成签到 ,获得积分10
12秒前
gmaster完成签到,获得积分10
13秒前
FashionBoy应助ztj采纳,获得10
13秒前
tt发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
怕孤独的乌龟完成签到,获得积分10
14秒前
chenjiaxin发布了新的文献求助10
15秒前
chris完成签到,获得积分10
15秒前
有野发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
活力的问安完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
老虎油发布了新的文献求助10
19秒前
HDXP完成签到,获得积分10
19秒前
爱生活完成签到,获得积分10
22秒前
xlxlxl发布了新的文献求助10
22秒前
qq完成签到 ,获得积分10
22秒前
那都通发布了新的文献求助10
23秒前
h多士完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6183419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8010778
关于积分的说明 16661951
捐赠科研通 5283203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816431
邀请新用户注册赠送积分活动 1796161
关于科研通互助平台的介绍 1660864