Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Decoding the intricate network of molecular interactions of a hyperstable engineered biocatalyst

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00159816%3A_____%2F20%3A00073505" target="_blank" >RIV/00159816:_____/20:00073505 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216224:14310/20:00117258

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/SC/D0SC03367G#!divAbstract" target="_blank" >https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/SC/D0SC03367G#!divAbstract</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1039/d0sc03367g" target="_blank" >10.1039/d0sc03367g</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Decoding the intricate network of molecular interactions of a hyperstable engineered biocatalyst

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Computational design of protein catalysts with enhanced stabilities for use in research and enzyme technologies is a challenging task. Using force-field calculations and phylogenetic analysis, we previously designed the haloalkane dehalogenase DhaA115 which contains 11 mutations that confer upon it outstanding thermostability (T-m = 73.5 degrees C; Delta T-m &gt; 23 degrees C). An understanding of the structural basis of this hyperstabilization is required in order to develop computer algorithms and predictive tools. Here, we report X-ray structures of DhaA115 at 1.55 angstrom and 1.6 angstrom resolutions and their molecular dynamics trajectories, which unravel the intricate network of interactions that reinforce the aba-sandwich architecture. Unexpectedly, mutations toward bulky aromatic amino acids at the protein surface triggered long-distance (similar to 27 angstrom) backbone changes due to cooperative effects. These cooperative interactions produced an unprecedented double-lock system that: (i) induced backbone changes, (ii) closed the molecular gates to the active site, (iii) reduced the volumes of the main and slot access tunnels, and (iv) occluded the active site. Despite these spatial restrictions, experimental tracing of the access tunnels using krypton derivative crystals demonstrates that transport of ligands is still effective. Our findings highlight key thermostabilization effects and provide a structural basis for designing new thermostable protein catalysts.

  • Název v anglickém jazyce

    Decoding the intricate network of molecular interactions of a hyperstable engineered biocatalyst

  • Popis výsledku anglicky

    Computational design of protein catalysts with enhanced stabilities for use in research and enzyme technologies is a challenging task. Using force-field calculations and phylogenetic analysis, we previously designed the haloalkane dehalogenase DhaA115 which contains 11 mutations that confer upon it outstanding thermostability (T-m = 73.5 degrees C; Delta T-m &gt; 23 degrees C). An understanding of the structural basis of this hyperstabilization is required in order to develop computer algorithms and predictive tools. Here, we report X-ray structures of DhaA115 at 1.55 angstrom and 1.6 angstrom resolutions and their molecular dynamics trajectories, which unravel the intricate network of interactions that reinforce the aba-sandwich architecture. Unexpectedly, mutations toward bulky aromatic amino acids at the protein surface triggered long-distance (similar to 27 angstrom) backbone changes due to cooperative effects. These cooperative interactions produced an unprecedented double-lock system that: (i) induced backbone changes, (ii) closed the molecular gates to the active site, (iii) reduced the volumes of the main and slot access tunnels, and (iv) occluded the active site. Despite these spatial restrictions, experimental tracing of the access tunnels using krypton derivative crystals demonstrates that transport of ligands is still effective. Our findings highlight key thermostabilization effects and provide a structural basis for designing new thermostable protein catalysts.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10406 - Analytical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Chemical Science

  • ISSN

    2041-6520

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    11

  • Číslo periodika v rámci svazku

    41

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    17

  • Strana od-do

    11162-11178

  • Kód UT WoS článku

    000582936200030

  • EID výsledku v databázi Scopus