🚀David Baker preprint da @UWproteindesign 👇👇 Cosa rende così difficile il taglio dei legami proteici al punto che la natura ha evoluto enzimi specializzati con cofattori metallici per realizzarlo?@biorxivpreprint @ETH_en "Progettazione computazionale delle cisteina proteasi" • I legami ammidici nelle proteine hanno emivite di centinaia di anni in condizioni fisiologiche, rendendoli molto più stabili rispetto ai legami esterei (con gruppi uscenti amminici aventi pKa >35 contro <8 per gli esteri attivati), e la precedente progettazione computazionale degli enzimi ha avuto successo solo con substrati esteri di piccole molecole attivate piuttosto che con la scissione energeticamente impegnativa dei legami peptidici richiesta per le proteasi. • I ricercatori hanno utilizzato RoseTTAFold Diffusion 2 per Interfacce Molecolari (RFD2-MI) per progettare proteasi di zinco a partire da motivi catalitici minimi, costruendo un sito attivo ideale con cinque gruppi funzionali (tre residui di legame allo zinco H1, H2, E1, una base catalitica E2 e una tirosina Y stabilizzante dell'ossianione) basato sulle strutture dell'aminopeptidasi N e dell'astacina, eseguendo una progettazione bilaterale sia delle sequenze di proteasi che di substrato per garantire il posizionamento preciso del legame ammidico target. • Di 135 progetti testati in un singolo turno di progettazione, il 36% ha mostrato attività (14.7% per i modelli solo di Zn e 87.5% per i modelli Zn-acqua), con tutti i progetti attivi che scindono precisamente nei siti previsti confermati dalla spettrometria di massa; il progetto più attivo (Zn45 che scinde il substrato ZnO36) ha raggiunto un kcat di 0.025 ± 0.002 s⁻¹, KM di 26 ± 5 μM, e kcat/KM di 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, rappresentando un'accelerazione del tasso >10⁸ volte rispetto all'idrolisi non catalizzata; i progetti hanno mostrato legame con lo zinco con Kd tra 10⁻¹⁰ e 10⁻⁸ M, hanno mostrato specificità per il substrato in 4 dei 5 scaffali, e potrebbero essere riprogrammati per scindere la proteina umana TDP-43 rilevante per le malattie con 4 varianti che raggiungono ≥80% di scissione a 5 ore. Autori: Hojae Choi et. al Donald Hilvert, Samuel J. Pellock, David Baker Link: