🚀David Baker preprint de @UWproteindesign 👇👇 O que torna tão desafiador cortar ligações de proteínas que a natureza evoluiu enzimas especializadas com cofatores metálicos para realizá-lo?@biorxivpreprint @ETH_en "Design computacional de cisteína proteases" • As ligações amida em proteínas têm meias-vidas de centenas de anos em condições fisiológicas, tornando-as muito mais estáveis do que as ligações éster (com grupos de saída de amina tendo pKa >35 versus <8 para ésteres ativados), e o design computacional de enzimas anterior só teve sucesso com substratos de éster de pequenas moléculas ativadas, em vez da clivagem de ligações peptídicas energeticamente exigente necessária para proteases. • Os pesquisadores usaram RoseTTAFold Diffusion 2 para Interfaces Moleculares (RFD2-MI) para projetar proteases de zinco a partir de motivos catalíticos mínimos, construindo um sítio ativo ideal com cinco grupos funcionais (três resíduos de ligação de zinco H1, H2, E1, uma base catalítica E2 e uma tirosina Y estabilizadora de oxiânion) com base nas estruturas de aminopeptidase N e astacina, realizando um design bidirecional tanto das sequências de protease quanto de substrato para garantir o posicionamento preciso da ligação amida alvo. • De 135 designs testados em uma única rodada de design, 36% mostraram atividade (14,7% para modelos apenas de Zn e 87,5% para modelos de Zn-água), com todos os designs ativos clivando precisamente nos locais pretendidos confirmados por espectrometria de massa; o design mais ativo (Zn45 clivando o substrato ZnO36) alcançou kcat de 0,025 ± 0,002 s⁻¹, KM de 26 ± 5 μM, e kcat/KM de 900 ± 200 M⁻¹s⁻¹, representando uma aceleração de taxa >10⁸ vezes em relação à hidrólise não catalisada; os designs exibiram ligação de zinco com Kd entre 10⁻¹⁰ e 10⁻⁸ M, mostraram especificidade de substrato em 4 de 5 andaimes, e poderiam ser reprogramados para clivar a proteína humana TDP-43 relevante para doenças, com 4 variantes alcançando ≥80% de clivagem em 5 horas. Autores: Hojae Choi et. al Donald Hilvert, Samuel J. Pellock, David Baker Link: