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Zusammenfassung Asymmetrische Multi-Protein-Komplexe, die einen Subunit-Austausch durchlaufen, spielen zentrale Rollen in der Biologie, stellen jedoch eine Herausforderung für das Proteindesign dar. Die einzelnen Komponenten müssen Schnittstellen enthalten, die reversibles Hinzufügen zu und Dissociation vom Komplex ermöglichen, aber stabil und gut verhalten sein im Isolation. Hier verwenden wir eine Reihe von impliziten negativen Designprinzipien, um beta-Faltblatt-vermittelte Heterodimere zu erzeugen, die die Erzeugung einer Vielzahl von strukturell gut definierten asymmetrischen Assemblierungen ermöglichen. Die Kristallstrukturen der Heterodimere sind den Entwurfsmodellen sehr ähnlich, und im Gegensatz zu zuvor entworfenen orthogonalen Heterodimer-Sets sind die Untereinheiten stabil, gefaltet und monomer in Isolation und assemblieren schnell beim Mischen. Rigid fusion von einzelnen Heterodimer-Hälften zu Wiederholungsproteinen ergibt zentrale Assemblierungs-Hubs, die zwei oder drei verschiedene Proteine über verschiedene Schnittstellen binden können. Wir verwenden diese Verbindungsstücke, um linear angeordnete Hetero-Oligomere mit bis zu 6 einzigartigen Komponenten, verzweigte Hetero-Oligomere, geschlossene C4-symmetrische Zwei-Komponenten-Ringe und Hetero-Oligomere, die auf einem zyklischen homo-oligomerischen zentralen Hub assemblieren, zu erstellen, und zeigen, dass solche Komplexe durch Subunit-Austausch leicht neu konfiguriert werden können. Unser Ansatz bietet einen allgemeinen Weg zum Entwerfen asymmetrischer rekonfigurierbarer Proteinsysteme.
Sahtoe et al. (Sun,) untersuchten diese Frage.