DNA-Spaltung durch einen de novo entworfenen Protein-Titan-Komplex

Titan ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde, wird jedoch allgemein als biologisch irrelevant angesehen, da es dazu neigt, sich zu hydrolysieren. Die Natur stabilisiert harte Lewis-säurehaltige Metalle vor Hydrolyse durch eine Vielzahl von Mechanismen, was Inspiration dafür bietet, wie Titan mit biologischen Liganden stabilisiert werden kann. Das gut charakterisierte Due Ferri-Einzelketten-Protein (DFsc) wurde entwickelt, um Eisen zu binden und zu stabilisieren, und bietet eine Bindungsstelle mit harten Lewis-basierten Resten, die in der Lage sind, zwei Metallionen zu binden. Wir zeigen, dass das DFsc-Gerüst stabil 2 Äquivalente Titan bindet und sie vor unerwünschter Hydrolyse schützt. Der Ti4+-DFsc-Protein-Komplex wurde auf seine Fähigkeit getestet, DNA hydrolytisch zu spalten, wobei beobachtet wurde, dass er plasmid DNA in einer Übernachtreaktion linearisierte. Ti4+-DFsc ist somit das erste Beispiel eines funktionalen, löslichen Titan-Protein-Komplexes.