De novo design of drug-binding proteins with predictable binding energy and specificity

结合亲和力 亲缘关系 小分子 结合能 结合位点 分子动力学 计算生物学 血浆蛋白结合 化学 药物发现 生物医学 分子 纳米技术 生物物理学 计算化学 生物 立体化学 材料科学 物理 生物信息学 生物化学 受体 有机化学 核物理学
作者
Lei Lu,Xuxu Gou,Sophia K. Tan,Samuel I. Mann,Hyunjun Yang,Xiaofang Zhong,Dimitrios Gazgalis,Jesús Valdiviezo,Hyunil Jo,Yibing Wu,Morgan E. Diolaiti,Alan Ashworth,Nicholas F. Polizzi,William F. DeGrado
标识
DOI:10.1101/2023.12.23.573178
摘要

The de novo design of small-molecule-binding proteins has seen exciting recent progress; however, the ability to achieve exquisite affinity for binding small molecules while tuning specificity has not yet been demonstrated directly from computation. Here, we develop a computational procedure that results in the highest affinity binders to date with predetermined relative affinities, targeting a series of PARP1 inhibitors. Two of four designed proteins bound with affinities ranging from < 5 nM to low μM, in a predictable manner. X-ray crystal structures confirmed the accuracy of the designed protein-drug interactions. Molecular dynamics simulations informed the role of water in binding. Binding free-energy calculations performed directly on the designed models are in excellent agreement with the experimentally measured affinities, suggesting that the de novo design of small-molecule-binding proteins with tuned interaction energies is now feasible entirely from computation. We expect these methods to open many opportunities in biomedicine, including rapid sensor development, antidote design, and drug delivery vehicles.
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
orixero应助dda采纳,获得10
2秒前
风中松鼠发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
无题的海完成签到,获得积分10
7秒前
JamesPei应助魔音甜菜采纳,获得10
7秒前
刘婧完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
粗暴的元柏完成签到,获得积分10
8秒前
酷酷寻梅发布了新的文献求助30
8秒前
卤蛋长不高完成签到 ,获得积分10
9秒前
15274887998发布了新的文献求助10
9秒前
田様应助Frankie采纳,获得30
9秒前
9秒前
memo完成签到,获得积分10
9秒前
大力的灵雁应助www采纳,获得10
10秒前
songvv发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
阿土发布了新的文献求助10
11秒前
zhuo发布了新的文献求助10
12秒前
无题的海发布了新的文献求助10
12秒前
王w发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
倪永孝发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14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 6184643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011975
关于积分的说明 16664934
捐赠科研通 5283833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816664
邀请新用户注册赠送积分活动 1796436
关于科研通互助平台的介绍 1660993