Expanding the DOPA Universe with Genetically Encoded, Mussel‐Inspired Bioadhesives for Material Sciences and Medicine
Notice bibliographique
Résumé
Catechols are a biologically relevant group of aromatic diols that have attracted much attention as mediators of adhesion of "bio-glue" proteins in mussels of the genus Mytilus. These organisms use catechols in the form of the noncanonical amino acid l-3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA) as a building block for adhesion proteins. The DOPA is generated post-translationally from tyrosine. Herein, we review the properties, natural occurrence, and reactivity of catechols in the design of bioinspired materials. We also provide a basic description of the mussel's attachment apparatus, the interplay between its different molecules that play a crucial role in adhesion, and the role of post-translational modifications (PTMs) of these proteins. Our focus is on the microbial production of mussel foot proteins with the aid of orthogonal translation systems (OTSs) and the use of genetic code engineering to solve some fundamental problems in the bioproduction of these bioadhesives and to expand their chemical space. The major limitation of bacterial expression systems is their intrinsic inability to introduce PTMs. OTSs have the potential to overcome these challenges by replacing canonical amino acids with noncanonical ones. In this way, PTM steps are circumvented while the genetically programmed precision of protein sequences is preserved. In addition, OTSs should enable spatiotemporal control over the complex adhesion process, because the catechol function can be masked by suitable chemical protection. Such caged residues can then be noninvasively unmasked by, for example, UV irradiation or thermal treatment. All of these features make OTSs based on genetic code engineering in reprogrammed microbial strains new and promising tools in bioinspired materials science.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».