J 2015

FireProt: Energy- and Evolution-Based Computational Design of Thermostable Multiple-Point Mutants

BEDNÁŘ, David; Koen BEERENS; Eva ŠEBESTOVÁ; Jaroslav BENDL; S. KHARE et al.

Základní údaje

Originální název

FireProt: Energy- and Evolution-Based Computational Design of Thermostable Multiple-Point Mutants

Autoři

BEDNÁŘ, David; Koen BEERENS; Eva ŠEBESTOVÁ; Jaroslav BENDL; S. KHARE; Radka CHALOUPKOVÁ; Zbyněk PROKOP; Jan BREZOVSKÝ; D. BAKER a Jiří DAMBORSKÝ

Vydání

PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY, 2015, 1553-734X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.587

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/15:00081399

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

FireProt;haloalkane dehalogenase

Štítky

Změněno: 21. 3. 2017 07:46, prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.

Anotace

V originále

There is great interest in increasing proteins’ stability to enhance their utility as biocatalysts, therapeutics, diagnostics and nanomaterials. Directed evolution is a powerful, but experimentally strenuous approach. Computational methods offer attractive alternatives. However, due to the limited reliability of predictions and potentially antagonistic effects of substitutions, only single-point mutations are usually predicted in silico, experimentally verified and then recombined in multiple-point mutants. Thus, substantial screening is still required. Here we present FireProt, a robust computational strategy for predicting highly stable multiple-point mutants that combines energy- and evolution-based approaches with smart filtering to identify additive stabilizing mutations. FireProt’s reliability and applicability was demonstrated by validating its predictions against 656 mutations from the ProTherm database. We demonstrate that thermostability of the model enzymes haloalkane dehalogenase DhaA and gama-hexachlorocyclohexane dehydrochlorinase LinA can be substantially increased (Tm = 24°C and 21°C) by constructing and characterizing only a handful of multiple-point mutants. FireProt can be applied to any protein for which a tertiary structure and homologous sequences are available, and will facilitate the rapid development of robust proteins for biomedical and biotechnological applications.

Návaznosti

EE2.3.30.0037, projekt VaV
Název: Zaměstnáním nejlepších mladých vědců k rozvoji mezinárodní spolupráce
GAP503/12/0572, projekt VaV
Název: Konstrukce syntetické metabolické dráhy pro degradaci důležitého environmentálního polutantu proteinovým a metabolickým inženýrstvím
Investor: Grantová agentura ČR, Konstrukce syntetické metabolické dráhy pro degradaci důležitého environmentlního polutantu proteinovým a metabolickým inženýrstvím
LH14027, projekt VaV
Název: Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
LM2010005, projekt VaV
Název: Velká infrastruktura CESNET (Akronym: VI CESNET)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Velká infrastruktura CESNET
LO1214, projekt VaV
Název: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí