BEERENS, Koen, Stanislav MAZURENKO, Antonín KUNKA, Sérgio Manuel MARQUES, N. HANSEN, Miloš MUSIL, Radka CHALOUPKOVÁ, Jitka WATERMAN, Jan BREZOVSKÝ, David BEDNÁŘ, Zbyněk PROKOP a Jiří DAMBORSKÝ. Evolutionary Analysis As a Powerful Complement to Energy Calculations for Protein Stabilization. ACS Catalysis. WASHINGTON: AMER CHEMICAL SOC, 2018, roč. 8, č. 10, s. 9420-9428. ISSN 2155-5435. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.8b01677.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Evolutionary Analysis As a Powerful Complement to Energy Calculations for Protein Stabilization
Autoři BEERENS, Koen (56 Belgie, domácí), Stanislav MAZURENKO (643 Rusko, domácí), Antonín KUNKA (203 Česká republika, domácí), Sérgio Manuel MARQUES (620 Portugalsko, domácí), N. HANSEN (276 Německo), Miloš MUSIL (203 Česká republika, domácí), Radka CHALOUPKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jitka WATERMAN (203 Česká republika), Jan BREZOVSKÝ (203 Česká republika, domácí), David BEDNÁŘ (203 Česká republika, domácí), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání ACS Catalysis, WASHINGTON, AMER CHEMICAL SOC, 2018, 2155-5435.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10608 Biochemistry and molecular biology
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 12.221
Kód RIV RIV/00216224:14310/18:00101752
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.8b01677
UT WoS 000447224100051
Klíčová slova anglicky protein stabilization; thermostability; evolutionary analysis; force-field calculations; computational tools; entropy; enthalpy; thermodynamic integration
Změnil Změnil: Mgr. Michal Petr, učo 65024. Změněno: 23. 4. 2024 14:20.
Anotace
Stability is one of the most important characteristics of proteins employed as biocatalysts, biotherapeutics, and biomaterials, and the role of computational approaches in modifying protein stability is rapidly expanding. We have recently identified stabilizing mutations in haloalkane dehalogenase DhaA using phylogenetic analysis but were not able to reproduce the effects of these mutations using force-field calculations. Here we tested four different hypotheses to explain the molecular basis of stabilization using structural, biochemical, biophysical, and computational analyses. We demonstrate that stabilization of DhaA by the mutations identified using the phylogenetic analysis is driven by both entropy and enthalpy contributions, in contrast to primarily enthalpy-driven stabilization by mutations designed by the force-field Comprehensive bioinformatics analysis revealed that more than half (53%) of 1 099 evolution-based stabilizing mutations would be evaluated as destabilizing by force-field calculations. Thermodynamic integration considers both folded and unfolded states and can describe the entropic component of stabilization, yet it is not suitable for predictive purposes due to its high computational demands. Altogether, our results strongly suggest that energetic calculations should be complemented by a phylogenetic analysis in protein-stabilization endeavors.
Návaznosti
EE2.3.30.0037, projekt VaVNázev: Zaměstnáním nejlepších mladých vědců k rozvoji mezinárodní spolupráce
GAP503/12/0572, projekt VaVNázev: 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
GA17-24321S, projekt VaVNázev: Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod
Investor: Grantová agentura ČR, Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod
LM2015047, projekt VaVNázev: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2015051, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
LM2015055, projekt VaVNázev: Centrum pro systémovou biologii (Akronym: C4SYS)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, The national infrastructure C4SYS - Centre for Systems Biology
LO1214, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
4SGA8519, interní kód MUNázev: Rational design and engineering of enzyme gates (Akronym: BIOGATE)
Investor: Jihomoravský kraj, Rational design and engineering of enzyme gates, Granty pro zahraniční vědce
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 19:52