生物進化產生精確和動態的納米結構,其具有響應pH和其他環境條件的特性。然而,設計對環境有響應的微米級蛋白質納米結構仍極具挑戰性。近日,華盛頓大學Shen Hao、David Baker 報道了pH響應自組裝螺旋蛋白絲的從頭設計。
本文要點:
1) 作者設計了由六個或九個組氨酸殘基構建的pH響應性蛋白質絲,其中亞基在中性pH下組裝成微米級的有序纖維。優化設計的低溫電子顯微鏡結構與亞基內部幾何形狀和亞基填充到纖維中的計算設計模型幾乎相同。
2) 作者通過電子、熒光和原子力顯微鏡表征發現,通過調節含有組氨酸的氫鍵網絡可以調節轉變的中點。因此,計算蛋白質設計提供了一種創建對小pH變化快速響應納米材料的新途徑。
Hao Shen et.al De novo design of pH-responsive self-assembling helical protein filaments Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01641-1
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01641-1