MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-021-22089-0

Медицинская библиотека · Nature communications · 2021

Hinge-shift mechanism as a protein design principle for the evolution of β-lactamases from substrate promiscuity to specificity.

Modi Tushar, Risso Valeria A, Martinez-Rodriguez Sergio, Gavira Jose A, Mebrat Mubark D, Van Horn Wade D, Sanchez-Ruiz Jose M, Banu Ozkan S

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

TEM-1 β-lactamase degrades β-lactam antibiotics with a strong preference for penicillins. Sequence reconstruction studies indicate that it evolved from ancestral enzymes that degraded a variety of β-lactam antibiotics with moderate efficiency. This generalist to specialist conversion involved more than 100 mutational changes, but conserved fold and catalytic residues, suggesting a role for dynamics in enzyme evolution. Here, we develop a conformational dynamics computational approach to rationally mold a protein flexibility profile on the basis of a hinge-shift mechanism. By deliberately weighting and altering the conformational dynamics of a putative Precambrian β-lactamase, we engineer enzyme specificity that mimics the modern TEM-1 β-lactamase with only 21 amino acid replacements. Our conformational dynamics design thus re-enacts the evolutionary process and provides a rational allosteric approach for manipulating function while conserving the enzyme active site.

Для цитирования: Modi Tushar, Risso Valeria A, Martinez-Rodriguez Sergio, Gavira Jose A, Mebrat Mubark D, Van Horn Wade D, Sanchez-Ruiz Jose M, Banu Ozkan S. Hinge-shift mechanism as a protein design principle for the evolution of β-lactamases from substrate promiscuity to specificity.. Nature communications. 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-22089-0.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.