🚀Препринт Девіда Бейкера з @UWproteindesign 👇👇 Що робить розрізання білкових зв'язків настільки складним, що природа еволюціонувала спеціалізовані ферменти з металевими кофакторами для цього?@biorxivpreprint @ETH_en "Обчислювальне проєктування протеаз цистеїну" • Амідні зв'язки в білках мають період напіврозпаду сотні років за фізіологічних умов, що робить їх значно стабільнішими, ніж ефірні зв'язки (при цьому амінові групи мають pKa >35 проти <8 у активованих ефірів), і попередня комп'ютерна розробка ферментів була успішною лише з активованими субстратами з малих молекул ефірів, а не з енергетично вимогливим розщепленням пептидних зв'язків, необхідним для протеаз. • Дослідники використали RoseTTAFold Diffusion 2 для молекулярних інтерфейсів (RFD2-MI) для розробки цинкових протеаз з мінімальних каталізаторних мотивів, створивши ідеальний активний сайт із п'ятьма функціональними групами (три цинкові залишки H1, H2, E1, одна каталізувальна основа E2 та одна оксіаніон-стабілізуючий тирозин Y) на основі структур амінопептидази N та астацину, виконуючи двостороннє проєктування послідовностей протеази та субстрату для забезпечення точного позиціонування цільового амідного зв'язку. • З 135 конструкцій, протестованих у одному раунді, 36% показали активність (14,7% для моделей лише з Zn і 87,5% для моделей з цинковою водою), при цьому всі активні конструкції розщеплювалися точно на задуманих місцях, підтверджених мас-спектрометрією; найактивніша конструкція (Zn45, що розщеплює підкладку ZnO36) досягла kcat 0,025 ± 0,002 с⁻¹, KM 26 ± 5 мкм та kcat/KM 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, що представляє прискорення у >10⁸ разів при некаталізованому гідролізі; конструкції мали зв'язування цинку з Kd між 10⁻¹⁰ і 10⁻⁸ M, демонстрували специфічність субстрату у 4 з 5 каркасів і могли бути перепрограмовані для розщеплення людського білка TDP-43, релевантного до хвороби, з 4 варіантами, що досягали ≥80% розщеплення за 5 годин. Автори: Ходже Чхве та ал Дональд Гілверт, Семюел Дж. Пеллок, Девід Бейкер Посилання: