🚀David Baker preprint dari @UWproteindesign 👇👇 Apa yang membuat pemotongan ikatan protein begitu menantang sehingga alam mengembangkan enzim khusus dengan kofaktor logam untuk mencapainya?@biorxivpreprint @ETH_en "Desain komputasi protease sistein" • Ikatan amida dalam protein memiliki waktu paruh ratusan tahun dalam kondisi fisiologis, membuatnya jauh lebih stabil daripada ikatan ester (dengan gugus meninggalkan amina memiliki pKa >35 versus <8 untuk ester aktif), dan desain enzim komputasi sebelumnya hanya berhasil dengan substrat ester molekul kecil yang diaktifkan daripada pembelahan ikatan peptida yang menuntut energik yang diperlukan untuk protease. • Para peneliti menggunakan RoseTTAFold Diffusion 2 for Molecular Interfaces (RFD2-MI) untuk merancang protease seng dari motif katalitik minimal, membangun situs aktif yang ideal dengan lima gugus fungsional (tiga residu pengikat seng H1, H2, E1, satu basa katalitik E2, dan satu tirosin penstabil oksianion Y) berdasarkan struktur aminopeptidase N dan astacin, melakukan desain dua sisi dari urutan protease dan substrat untuk memastikan posisi yang tepat dari ikatan amida target. • Dari 135 desain yang diuji dalam satu putaran desain, 36% menunjukkan aktivitas (14,7% untuk model Zn-saja dan 87,5% untuk model Zn-air), dengan semua desain aktif membelah dengan tepat di lokasi yang dimaksudkan yang dikonfirmasi oleh spektrometri massa; desain paling aktif (Zn45 membelah substrat ZnO36) mencapai kcat 0,025 ± 0,002 s⁻¹, KM 26 ± 5 μM, dan kcat/KM 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, mewakili percepatan laju >10⁸ kali lipat atas hidrolisis yang tidak dikatalisis; desain menunjukkan pengikatan seng dengan Kd antara 10⁻¹⁰ dan 10⁻⁸ M, menunjukkan spesifisitas substrat pada 4 dari 5 perancah, dan dapat diprogram ulang untuk membelah protein TDP-43 manusia yang relevan dengan penyakit dengan 4 varian mencapai pembelahan ≥80% pada 5 jam. Penulis: Hojae Choi et. al Donald Hilvert, Samuel J. Pellock, David Baker Tautan: