Re‐engineering of a carotenoid‐binding protein based on NMR structure

蛋白质工程 单体 序列(生物学) 氨基酸 核磁共振波谱 化学 肽序列 立体化学 计算生物学 生物化学 生物 基因 有机化学 聚合物
作者
Andrey Nikolaev,Daria A. Lunegova,Roman I. Raevskii,Pavel E. Shishkin,Alina Remeeva,Baosheng Ge,Eugene G. Maksimov,Ivan Gushchin,Nikolai N. Sluchanko
出处
期刊:Protein Science [Wiley]
卷期号:33 (12)
标识
DOI:10.1002/pro.5216
摘要

Abstract Recently, a number of message passing neural network (MPNN)‐based methods have been introduced that, based on backbone atom coordinates, efficiently recover native amino acid sequences of proteins and predict modifications that result in better expressing, more soluble, and stable variants. However, usually, X‐ray structures, or artificial structures generated by algorithms trained on X‐ray structures, were employed to define target backbone conformations. Here, we show that commonly used algorithms ProteinMPNN and SolubleMPNN display low sequence recovery on structures determined using NMR. We subsequently propose a computational approach that we successfully apply to re‐engineer AstaP, a protein that natively binds a large hydrophobic ligand astaxanthin (C 40 H 52 O 4 ), and for which only a structure determined using NMR is currently available. The engineered variants, designated NeuroAstaP, are 51 amino acid shorter than the 22 kDa parent protein, have 38%–42% sequence identity to it, exhibit good yields, are expressed in a soluble, mostly monomeric form, and demonstrate efficient binding of carotenoids in vitro and in cells. Altogether, our work further tests the limits of using machine learning for protein engineering and paves the way for MPNN‐based modification of proteins based on NMR‐derived structures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
swify339发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
小马甲应助buyu采纳,获得10
1秒前
77发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
有魅力安蕾完成签到,获得积分10
1秒前
困困包完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
快乐小男生完成签到,获得积分10
2秒前
miao发布了新的文献求助20
2秒前
大力蚂蚁发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
天天快乐应助巾帼采纳,获得10
3秒前
科研通AI2S应助小小K采纳,获得10
3秒前
jasmine完成签到,获得积分10
4秒前
白白白发布了新的文献求助10
4秒前
yy发布了新的文献求助10
4秒前
hhhhh1发布了新的文献求助10
4秒前
momo应助哦呼采纳,获得10
4秒前
wer发布了新的文献求助10
4秒前
CNS完成签到,获得积分10
4秒前
二号完成签到,获得积分10
4秒前
罗鸯鸯发布了新的文献求助10
5秒前
Scidog完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
桐桐应助凯凯采纳,获得10
5秒前
6秒前
stop here完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
动听的代曼完成签到,获得积分10
7秒前
暴走完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
彭于晏应助zihailing采纳,获得10
8秒前
西辣蛋粉完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
cc发布了新的文献求助10
9秒前
jisnoalia完成签到,获得积分20
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
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
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660289
关于积分的说明 14728668
捐赠科研通 4600067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524676
邀请新用户注册赠送积分活动 1495011
关于科研通互助平台的介绍 1465006