🚀David Baker prépublication de @UWproteindesign 👇👇 Qu'est-ce qui rend la coupure des liaisons protéiques si difficile que la nature a évolué des enzymes spécialisées avec des cofacteurs métalliques pour y parvenir ?@biorxivpreprint @ETH_en "Conception computationnelle des cystéine protéases" • Les liaisons amides dans les protéines ont des demi-vies de centaines d'années dans des conditions physiologiques, les rendant beaucoup plus stables que les liaisons ester (avec des groupes sortants amine ayant un pKa >35 contre <8 pour les esters activés), et la conception d'enzymes computationnelles précédente n'a réussi qu'avec des substrats esters de petites molécules activées plutôt qu'avec la coupure de liaisons peptidiques énergétiquement exigeante requise pour les protéases. • Les chercheurs ont utilisé RoseTTAFold Diffusion 2 pour les Interfaces Moléculaires (RFD2-MI) pour concevoir des protéases au zinc à partir de motifs catalytiques minimaux, construisant un site actif idéal avec cinq groupes fonctionnels (trois résidus de liaison au zinc H1, H2, E1, une base catalytique E2, et une tyrosine Y stabilisant l'oxyanion) basé sur les structures de l'aminopeptidase N et de l'astacine, effectuant une conception bilatérale des séquences de protéase et de substrat pour garantir un positionnement précis de la liaison amide cible. • Sur 135 conceptions testées dans un seul tour de conception, 36 % ont montré une activité (14,7 % pour les modèles uniquement au Zn et 87,5 % pour les modèles Zn-eau), toutes les conceptions actives clivant précisément aux sites prévus confirmés par spectrométrie de masse ; la conception la plus active (Zn45 clivant le substrat ZnO36) a atteint un kcat de 0,025 ± 0,002 s⁻¹, un KM de 26 ± 5 μM, et un kcat/KM de 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, représentant un accroissement de taux >10⁸ fois par rapport à l'hydrolyse non catalysée ; les conceptions ont montré une liaison au zinc avec un Kd entre 10⁻¹⁰ et 10⁻⁸ M, ont montré une spécificité de substrat dans 4 des 5 échafaudages, et pouvaient être reprogrammées pour cliver la protéine humaine TDP-43 pertinente pour les maladies avec 4 variantes atteignant ≥80 % de clivage en 5 heures. Auteurs : Hojae Choi et al. Donald Hilvert, Samuel J. Pellock, David Baker Lien :