Биохимия и аналитическая биохимия

Абстрактный

Эффективно складывающийся, чисто симметричный белок, разработанный de novo

Майкл Блейбер

Многие глобулярные белковые складки демонстрируют некоторую форму вращательной симметрии – наиболее распространенным примером является бочка TIM (имеющая 8-кратную вращательную симметрию повторяющегося мотива бета-цепи/поворота/альфа-спирали/поворота). Этот тип общей симметрии в белках был очевиден с самых ранних дней изучения рентгеновской структуры, что привело к гипотезе о том, что дупликация и слияние генов были основным эволюционным механизмом. Однако, хотя такая симметрия на уровне 3°-структуры очевидна, любая симметрия 1°-структуры при сравнении повторяющихся структурных мотивов часто в значительной степени отсутствует. Такие анализы последовательностей, наряду с теоретическими соображениями о фрустрации сворачивания для точно повторяющихся мотивов, а также изначально неструктурированных свойств для пептидов, имеющих сниженную сложность последовательности (как это происходит с точно повторяющимися мотивами), привели к парадигме, что белки, разработанные с точной симметрией, вряд ли будут эффективно сворачиваться. Учитывая, что точная симметрия может существенно уменьшить проблему комбинаторного взрыва, присущую проектированию белков, превращая такие проблемы из невозможных в вычислительно разрешимые, демонстрация эффективного сворачивания для чисто симметричных белков, разработанных de novo, вызвала значительный интерес.