Peptide backbone circularization enhances antifreeze protein thermostability
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Notice bibliographique
Résumé
Antifreeze proteins (AFPs) are a class of ice-binding proteins that promote survival of a variety of cold-adapted organisms by decreasing the freezing temperature of bodily fluids. A growing number of biomedical, agricultural, and commercial products, such as organs, foods, and industrial fluids, have benefited from the ability of AFPs to control ice crystal growth and prevent ice recrystallization at subzero temperatures. One limitation of AFP use in these latter contexts is their tendency to denature and irreversibly lose activity at the elevated temperatures of certain industrial processing or large-scale AFP production. Using the small, thermolabile type III AFP as a model system, we demonstrate that AFP thermostability is dramatically enhanced via split intein-mediated N- and C-terminal end ligation. To engineer this circular protein, computational modeling and molecular dynamics simulations were applied to identify an extein sequence that would fill the 20-Å gap separating the free ends of the AFP, yet impose little impact on the structure and entropic properties of its ice-binding surface. The top candidate was then expressed in bacteria, and the circularized protein was isolated from the intein domains by ice-affinity purification. This circularized AFP induced bipyramidal ice crystals during ice growth in the hysteresis gap and retained 40% of this activity even after incubation at 100°C for 30 min. NMR analysis implicated enhanced thermostability or refolding capacity of this protein compared to the noncyclized wild-type AFP. These studies support protein backbone circularization as a means to expand the thermostability and practical applications of AFPs.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle