Protein-Embedded Metalloporphyrin Arrays Templated by Circularly Permuted Tobacco Mosaic Virus Coat Proteins

烟草花叶病毒 生物电子学 辅因子 蛋白质工程 外壳蛋白 电子转移 化学 材料科学 纳米技术 生物 光化学 生物传感器 生物化学 病毒 核糖核酸 病毒学 基因
作者
Jing Dai,Gavin J. Knott,Wen Fu,Tiffany W. Lin,Ariel L. Furst,R. David Britt,Matthew B. Francis
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (5): 8110-8119 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c07165
摘要

Bioenergetic processes in nature have relied on networks of cofactors for harvesting, storing, and transforming the energy from sunlight into chemical bonds. Models mimicking the structural arrangement and functional crosstalk of the cofactor arrays are important tools to understand the basic science of natural systems and to provide guidance for non-natural functional biomaterials. Here, we report an artificial multiheme system based on a circular permutant of the tobacco mosaic virus coat protein (cpTMV). The double disk assembly of cpTMV presents a gap region sandwiched by the two C2-symmetrically related disks. Non-native bis-his coordination sites formed by the mutation of the residues in this gap region were computationally screened and experimentally tested. A cpTMV mutant Q101H was identified to create a circular assembly of 17 protein-embedded hemes. Biophysical characterization using X-ray crystallography, cyclic voltammetry, and electron paramagnetic resonance (EPR) suggested both structural and functional similarity to natural multiheme cytochrome c proteins. This protein framework offers many further engineering opportunities for tuning the redox properties of the cofactors and incorporating non-native components bearing varied porphyrin structures and metal centers. Emulating the electron transfer pathways in nature using a tunable artificial system can contribute to the development of photocatalytic materials and bioelectronics.
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
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
4秒前
zly完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
可爱的函函应助lty采纳,获得10
10秒前
wanwan发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
新xin完成签到,获得积分10
16秒前
大个应助影儿采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
iday发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
lty发布了新的文献求助10
24秒前
小雨发布了新的文献求助10
25秒前
77完成签到 ,获得积分10
26秒前
彭于晏应助歪比八不采纳,获得10
26秒前
稳重凌旋发布了新的文献求助10
27秒前
cossen完成签到,获得积分10
27秒前
32秒前
领养一朵云关注了科研通微信公众号
33秒前
孙燕应助王宏宇采纳,获得10
36秒前
37秒前
歪比八不发布了新的文献求助10
37秒前
hying发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
40秒前
43秒前
zdd发布了新的文献求助10
43秒前
Zjx发布了新的文献求助10
46秒前
丰那个丰发布了新的文献求助10
48秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
绝情继父应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
ED应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
zyerl应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
zyerl应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993104
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534001
关于积分的说明 11264385
捐赠科研通 3273705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806142
邀请新用户注册赠送积分活动 883016
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809652