🚀デイビッド・ベイカー @UWproteindesign👇👇からのプレプリント なぜタンパク質結合を切断することがこれほど難しいのでしょうか?自然界では金属補因子を持つ特殊な酵素が進化したのでしょうか@biorxivpreprint @ETH_en 「システインプロテアーゼの計算設計」 • タンパク質中のアミド結合は生理学的条件下で数百年の半減期を持ち、エステル結合よりもはるかに安定しています(アミン離脱基はpKa>35、活性化エステルは<8)。これまでの計算酵素設計は、プロテアーゼに必要なエネルギー的に要求の高いペプチド結合切断ではなく、活性化された小分子エステル基質でのみ成功しています。 • 研究者たちはRoseTTAFold Diffusion 2 for Molecular Interfaces(RFD2-MI)を用いて、最小限の触媒モチーフから亜鉛プロテアーゼを設計し、アミノペプチダーゼNおよびアスタシン構造に基づく5つの官能基(3つの亜鉛結合残基H1、H2、E1、1個触媒塩基E2、1つのオキシアニオン安定化チロシンY)を用いた理想的な活性部位を構築し、ターゲットアミド結合の正確な位置を確保するためにプロテアーゼおよび基質配列の両側設計を行いました。 • 135設計が単一設計ラウンドで試験され、36%が活性を示しました(Zn単独モデル14.7%、Zn水モデル87.5%)、すべてのアクティブ設計は質量分析で意図された部位で正確に切断されていました。最も活発な設計(Zn45をZnO36基板切断)では、kcatは0.025±0.002 s⁻¹、KMは26 ± 5 μM、kcat/KMは900 ± 200 M⁻¹⁻¹であり、非触媒加水分解に対する>10/1倍の加速率を示しました。設計はKdとの10⁻¹⁰から10⁻⁸ Mの亜鉛結合を示し、5つの足場のうち4つで基質特異性を示し、4つの変異体を持つ疾患関連ヒトTDP-43タンパク質を切断するために再プログラム可能で、5時間で≥80%の切断を達成しました。 著者:チェ・ホジェ ほかアル・ドナルド・ヒルバート、サミュエル・J・ペロック、デイヴィッド・ベイカー リンク：