Skip to main content

Novica

Struktura proteinskega origamija iz obvitih vijačnic v obliki trikotnika

Satler et al., 2023, JACS

Proteinski origami iz obvitih vijačnic (CCPO) so de novo načrtovani proteini sestavljeni iz modularnih gradnikov obvitih vijačnic, ki tvorijo strukture, ki jih ne najdemo med naravnimi globularnimi proteini. Oblika poliedrov je določena s topološko razporeditvijo paralelnih in/ali antiparalelnih obvitih vijačnic, razporejenih v natančno določenem zaporedju na podlagi osnovnih matematičnih pravil. Povezovanje obvitih vijačnic določajo kombinacije hidrofobnih in elektrostatskih interakcij med določenimi mesti heptadnih ponovitev. Čeprav se je strategija oblikovanja CCPO proteinov izkazala za uspešno pri načrtovanju različnih poliedrov, so ti proteini precej majhni in preveč fleksibilni za strukturno karakterizacijo visoke ločljivosti.

Z raziskavo poročamo o prvi kristalni strukturi CCPO proteina visoke ločljivosti v obliki trikotnika. Medtem ko niti ciklizacija proteina niti vezava nanoteles nista omogočili kristalizacije, smo to dosegli z uporabo krajših povezovalnih peptidov in z uvedbo naravne homodimerne obvite vijačnice – GCN2. V kristalni mreži smo opazili veliko število kristalnih kontaktov. Domnevamo, da je gosto pakiranje molekul trikotnika omogočilo difrakcijo visoke ločljivosti. Proteinska struktura ima predvideno obliko trikotnika, ki vključuje centralno praznino, ter razkriva molekularne podrobnosti interakcij med ortogonalnimi pari obvitih vijačnic. Trikotnik dodatno stabilizirajo interakcije stranskih verig med sosednjimi segmenti posameznih oglišč, struktura pa se ujema z obliko proteina v raztopini, določenimi z meritvami ozko-kotnega sipanja (SAXS).

Natančen pregled strukture je pokazal, da veriga tvori trolistni proteinski vozel, ki predstavlja najmanjši vozel v kateremkoli načrtovanem proteinu. Zanimivo je tudi, da AlphaFold2 ne more napovedati strukture CCPO trikotnika (in drugih CCPO struktur), najverjetneje zaradi kompleksne topologije in odsotnosti takšnih proteinskih zvitji v strukturni podatkovni bazi.

Določitev kristalne strukture trikotnega proteinskega origamija odpira vpogled v razumevanje molekularnih mehanizmov, ki so odgovorni za zvitje in stabilnost CCPO struktur. To znanje bo pomagalo pri razvoju inovativnih struktur na osnovi obvitih vijačnic.

Tadej Satler, San Hadži, Roman Jerala. Crystal structure of de novo designed coiled-coil protein origami triangle. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 31, 16995–17000

Povezava: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05531

Edinstvena zgradba fosfolipaze C iz Listeria monocytogenes Listerioza je ena najsmrtonosnejših bolezni, katere…
Kemijski nadzor delovanja človeških celic igra pomembno vlogo pri zasnovi novih genskih in celičnih terapij, saj omogoča…
Raziskovalci Kemijskega inštituta poročajo o znanstvenem napredku na področju tehnologije urejanja genoma. Izboljšali so…
Ljubljana, 10. november 2021 – Raziskovalca Kemijskega inštituta prof. dr. Gregor Mali in dr. Andraž Krajnc sta…
Ljubljana, 6. julij 2021 - Koronakriza  nas pesti že skoraj leto in pol. Človeštvo je postavila pred neslutene izzive,…
Za slepe in slabovidne(CTRL+F2)
barva kontrasta
velikost besedila
označitev vsebine
povečava