积木法创造新的金属蛋白

美国化学家开发了一种新的金属蛋白工程策略，可以作为制造新的生物催化剂的起点。

该方法通过将较小的蛋白质单元连接在一起，形成一个具有金属配位位点的大型三维结构Akif Tezcan加州大学圣地亚哥分校的研究人员及其同事通过对一些氨基酸进行简单的修饰就可以做到。

Tezcan说，试图从头开始设计新的功能性蛋白质，比如酶，是极具挑战性的。要创建一个“定义良好的3D环境”，比如一个可以与特定分子或底物相互作用的结合袋，可能特别困难。

他说:“大多数蛋白质和金属蛋白工程工作依赖于重新利用已经存在的蛋白质折叠，在其内部有明确的活性位点。”“在我们的实验室，我们采取了另一种策略，我们使用折叠良好的蛋白质作为构建块来形成新的超分子复合体，然后在这些复合体中[新]创建的界面用于构建新的功能位点。”

几年前，Tezcan的团队开发了一种方法，利用金属离子来将不同的蛋白质模块连接在一起形成复杂的三维结构他们随后用它建造了一座功能金属酶。在他们最近的工作中，他们简化了这种方法，表明可以通过突变蛋白质细胞色素cb562中的一个半胱氨酸残基来创建新的蛋白质-蛋白质界面，这使得它可以通过二硫键连接到另一个细胞色素cb562。

Tezcan说:“然后，在二硫键的适当位置添加一些金属配位残基，如组氨酸和谷氨酸，以建立稳定的金属配位位点。”“因此，只需要四次突变，任意的电子转移蛋白就可以转化为多功能金属蛋白复合体。”

该团队能够创造出能够结合锰、铜、镍、钴和锌等过渡金属离子的金属配位位点，从而制造出各种金属蛋白。他们还表明，他们可以制造一种可以与一氧化氮结合的铁金属蛋白。他们将这种策略称为“共价系带金属活性位点”(MASCoT)。

Tezcan说:“原则上，这种方法可以很容易地与许多其他蛋白质构建模块一起进行，并通过计算蛋白质设计来优化所需的结构和功能特性。”他补充说，在短期内，该小组希望建立具有催化活性的金属酶，包括氧化还原化学和小分子活化。“从长远来看，我们的目标是利用MASCoT来设计在生命系统中活跃的金属蛋白，并能够利用非生物金属离子。”

杰拉德Roelfes荷兰格罗宁根大学的教授说，这一策略是“独特的”，是对该集团之前金属模板技术的改进。这种技术要复杂得多，因为它需要创建一个将蛋白质连接在一起的结构金属位点和一个功能性催化位点。Roelfes说:“目前的方法的美妙之处在于它的简单性:它只需要在特定的位置引入一个半胱氨酸，然后将蛋白质二聚，并引入一些金属结合残基。manbetx手机客户端3.0。

他补充说:“很明显，下一步是调整金属部位的环境，使其实际上能够进行催化。”“如果他们真的能用这种方法制造出酶，那么它将拥有光明的前景。”