🚀David Baker preprint de @UWproteindesign 👇👇 ¿Qué hace que romper enlaces de proteínas sea tan desafiante que la naturaleza evolucionó enzimas especializadas con cofactores metálicos para lograrlo?@biorxivpreprint @ETH_en "Diseño computacional de cisteína proteasas" • Los enlaces amida en las proteínas tienen vidas medias de cientos de años en condiciones fisiológicas, lo que los hace mucho más estables que los enlaces éster (con grupos salientes de amina que tienen pKa >35 frente a <8 para ésteres activados), y el diseño computacional previo de enzimas solo ha tenido éxito con sustratos de éster de pequeñas moléculas activadas en lugar de la ruptura de enlaces peptídicos energéticamente exigente requerida para las proteasas. • Los investigadores utilizaron RoseTTAFold Diffusion 2 para Interfaces Moleculares (RFD2-MI) para diseñar proteasas de zinc a partir de motivos catalíticos mínimos, construyendo un sitio activo ideal con cinco grupos funcionales (tres residuos de unión al zinc H1, H2, E1, una base catalítica E2 y una tirosina estabilizadora de oxianiones Y) basados en las estructuras de aminopeptidasa N y astacina, realizando un diseño bidireccional de las secuencias de proteasa y sustrato para asegurar la posición precisa del enlace amida objetivo. • De 135 diseños probados en una única ronda de diseño, el 36% mostró actividad (14.7% para modelos solo de Zn y 87.5% para modelos de Zn-agua), con todos los diseños activos rompiendo precisamente en los sitios previstos confirmados por espectrometría de masas; el diseño más activo (Zn45 rompiendo el sustrato ZnO36) logró un kcat de 0.025 ± 0.002 s⁻¹, KM de 26 ± 5 μM, y kcat/KM de 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, representando una aceleración de tasa de >10⁸ veces sobre la hidrólisis no catalizada; los diseños exhibieron unión al zinc con Kd entre 10⁻¹⁰ y 10⁻⁸ M, mostraron especificidad de sustrato en 4 de 5 andamios, y podrían ser reprogramados para romper la proteína humana TDP-43 relevante para enfermedades con 4 variantes logrando ≥80% de ruptura a las 5 horas. Autores: Hojae Choi et. al Donald Hilvert, Samuel J. Pellock, David Baker Enlace: