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.

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
刚刚
lalala发布了新的文献求助10
刚刚
s长清发布了新的文献求助10
1秒前
时尚语梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
王爽完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
如意的尔竹完成签到 ,获得积分10
3秒前
ShawnJohn发布了新的文献求助10
3秒前
¥#¥-11完成签到,获得积分10
3秒前
gdzgd发布了新的文献求助10
4秒前
隐形曼青应助zhoushishan采纳,获得10
4秒前
4秒前
MiManchi完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助加百莉采纳,获得10
5秒前
5秒前
含蓄冬瓜发布了新的文献求助10
5秒前
Behappy完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
默默完成签到,获得积分10
6秒前
番薯完成签到,获得积分10
6秒前
Havertz完成签到,获得积分10
6秒前
缥缈凡旋完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer应助沉默的发卡采纳,获得10
7秒前
谭金钰发布了新的文献求助10
7秒前
干净的石头完成签到,获得积分10
7秒前
liangmh发布了新的文献求助10
7秒前
hxx完成签到,获得积分10
8秒前
嘉星糖完成签到,获得积分10
8秒前
Maxvail完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高瑞航完成签到,获得积分10
10秒前
RaccoonTao完成签到 ,获得积分10
10秒前
TARALYN发布了新的文献求助30
10秒前
小王时完成签到,获得积分10
10秒前
firewood完成签到,获得积分10
10秒前
77发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
橘子同学完成签到 ,获得积分20
12秒前
神勇的雁荷完成签到,获得积分20
13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
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Schlieren and Shadowgraph Techniques:Visualizing Phenomena in Transparent Media 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5516727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4609546
关于积分的说明 14516808
捐赠科研通 4546412
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2491188
邀请新用户注册赠送积分活动 1472886
关于科研通互助平台的介绍 1444818