候选生物合成基因簇(BGC)的数量远远超过了迄今为止在结构上表征(目前约80个结构)的套管肽的数量。12 - 14与许多天然产品的BGC一样,培养天然生产者细胞可能会具有挑战性。此外,缺乏相关的生物学理解,可以防止BGC在本机生产者中的转录激活。在拉索肽生物合成中,前体肽A(固定铅肽和核心肽的征为)是由蛋白酶B首先处理的,该蛋白酶b裂解了领位肽的裂解。在来自静脉细菌和坚果类似物的某些拉索肽的生物合成中,蛋白酶B是一种包含蛋白B1的酶复合物(RIPP前体肽识别元件的例子,RRE RRE)14,15和蛋白B2。a r型肽肽的裂解,所谓的“核心肽”是由环酶C酶催化的N末端大分子环形成的底物,从而产生成熟的宽松肽产物(图。1b)。尽管B/C蛋白采用的精确催化机制仍然没有表征,但有报道表明它们表现出一定程度的底物滥交。16 - 22这为使用基因工程方法提供了有效产生套索肽衍生物的机会。也就是说,只要可以通过下游加工B/C蛋白来耐受核心肽的氨基酸残基。在与本地生产者的BGC合作时回顾上述问题,毫不奇怪,这样的
细胞因子和趋化因子是严格调节的,滥交分泌的蛋白质,可调节细胞生长,分化,功能和迁移。这些为免疫器官和组织中的免疫细胞传递和正确定位提供了提示,并诱导了免疫反应的发展,该免疫反应调整为免疫侮辱。细胞因子的主要类别包括白细胞蛋白酶,干扰素和肿瘤坏死因子(TNF)的成员。目前已经识别出40多个白介素,并且可能具有不同的和重叠的功能(1)。TNF超家族将其名称归功于最初发现的第一个成员TNF,该成员最初被发现诱导肿瘤中的坏死(2,3)。该超家族由19种蛋白质组成,其中一些蛋白具有pro炎性,而另一些则具有抗炎性特性。趋化因子由47个小(8-10 kDa)蛋白组成,它们具有诱导定向细胞迁移(趋化性)的主要能力。趋化因子可以与两种典型受体结合,这些受体与G蛋白相对并刺激细胞迁移和非典型受体,这些受体是调节趋化因子可用性的清除剂(4,5)。细胞因子和趋化因子与许多病理有关,包括过敏,自身免疫性和肿瘤发育和进展,通常被视为治疗靶标。该集合包含有关主要白介素超家族之一IL-1的演变和作用的评论;关于TNF A抑制癌症治疗的潜力;以及对特应性皮炎IL-13抑制剂的效率和安全性的系统综述和荟萃分析。此外,存在两份原始研究文章:具有非典型功能的CXCR3同工型的特征,以及3D细胞迁移装置中趋化因子梯度形成的研究。
需要特定的c c类型的转换类型,这些转换不是天然发生的。5为了利用这些过程中的巨大酶良好的益处,已经设计了人工酶来产生新的催化反应性。6 - 8个促酶,从而产生基本的酶,然后可能会受到定向进化的能力,以实现通常与酶催化相关的高活性和选择性。9,10然而,尽管有明显的进展,但大多数人促酶的催化效率尚未与天然酶相媲美。11迄今为止,使用人工酶的大多数定向进化运动仅针对催化中心近距离的残留物,以直接影响其化学环境。越来越清楚的是,就像天然酶一样,整个蛋白质的12个结构合作也需要与人工酶促进酶进行催化。例如,刘易斯和同事观察到在模型环丙烷化反应中,在引入脱离活性位点的突变后,由人工hodios的模型环化反应提高了对映选择性。13 o s,远端突变的引入产生由蛋白质的先天结构动力学决定的细微结构重排,该结构动力学已在天然酶的进化中被逐渐构成。18,19是Hilvert等人设计的KEMP消除酶HG3.17的局部示例。14,15那些可以间接地通过调节结构动力学的催化活性的残基称为动力学的远端位点或热点。16,17针对定向演化算法中这些热点的16,17可以将构象动力归为催化生产构象,从而导致高度效率高的设计师酶。能够通过开发具有催化能力的构象合奏的速率加速度提高10 8倍。20当前,它们的鉴定阳离子o cen依赖于广泛的分子动力学(MD)模拟,这对工作的吞吐量构成了显着的限制。21尽管最近已经描述了基于机器的新策略并保持了大大减轻计算费用的希望,但对大型培训数据集的需求阻碍了他们在鲜为人知的系统中的应用。为了确定远端突变和远距离网络在人工酶中的作用,我们以23,24的lactocococococcal多药耐药性调节剂(LMRR)为示例,是探讨了以较广泛的新型到Nature Adectivitivitivities量身定制的混杂蛋白SCA效率的示例。该蛋白质属于padr遗传因素的PADR家族,并调节乳酸乳酸菌中LMR操纵子的表达。lMRR的特征是独特的构象thimational质量和结构可塑性25,26,在其大型恐惧孔中引起了宽阔的配体滥交。然后将这些基本酶定向进化,从而导致专业酶显着增加活性和(对映)的选择性。引入各种人工催化部分,金属复合物,27个非典型氨基酸(NCAA),28甚至两者均为29个具有多种新型催化性活性的endow LMRR。但是,迄今为止,迄今为止,定向进化仅集中在孔内的残基上,以优化新创建的活性位点的结构。在这里,我们展示了如何通过利用LMRR的构象动力学来进一步增加这些设计师酶之一的活性。