Tight and specific lanthanide binding in a de novo TIM barrel with a large internal cavity designed by symmetric domain fusion
Notice bibliographique
Résumé
De novo protein design has succeeded in generating a large variety of globular proteins, but the construction of protein scaffolds with cavities that could accommodate large signaling molecules, cofactors, and substrates remains an outstanding challenge. The long, often flexible loops that form such cavities in many natural proteins are difficult to precisely program and thus challenging for computational protein design. Here we describe an alternative approach to this problem. We fused two stable proteins with C2 symmetry-a de novo designed dimeric ferredoxin fold and a de novo designed TIM barrel-such that their symmetry axes are aligned to create scaffolds with large cavities that can serve as binding pockets or enzymatic reaction chambers. The crystal structures of two such designs confirm the presence of a 420 cubic Ångström chamber defined by the top of the designed TIM barrel and the bottom of the ferredoxin dimer. We functionalized the scaffold by installing a metal-binding site consisting of four glutamate residues close to the symmetry axis. The protein binds lanthanide ions with very high affinity as demonstrated by tryptophan-enhanced terbium luminescence. This approach can be extended to other metals and cofactors, making this scaffold a modular platform for the design of binding proteins and biocatalysts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».