Рацемическая кристаллография - Racemic crystallography

Кристаллография рацемических белков - это недавно разработанный метод структурной биологии , в котором кристаллы белковой молекулы выращиваются из смеси обычной хиральной белковой молекулы и ее зеркального отображения; В то время как обычные белковые молекулы, состоящие из «левых» L- аминокислот, могут продуцироваться в бактериях, дрожжах или других клеточных системах экспрессии , молекула с зеркальным отображением требует химического синтеза из «правосторонних» D-аминокислот .

Развитие

Лаура Завадзке и Джереми Берг были первыми, кто исследовал эту идею в 1993 году с использованием небольшого (45 аминокислот ) белка рубредоксина . Первым мотивом проведения таких исследований была идея о том, что определение структуры может быть проще или надежнее с использованием данных дифракции от центросимметричного кристалла, который требует выращивания из рацемической смеси . Помимо этого, есть основания полагать, что рацемическая кристаллография может иметь более глубокое влияние, резко улучшив легкость, с которой кристаллы белковых молекул могут быть получены в лаборатории; кристаллизации белка проблема остается самым сложное и непредсказуемое препятствием в макромолекулярной кристаллографии . В 1995 году Стефани Вуковиц и Тодд Йейтс, предлагая объяснение того, почему белковые молекулы имеют тенденцию к кристаллизации с определенной предпочтительной симметрией, предсказали, что белки будут кристаллизоваться с гораздо большей легкостью из рацемических смесей из-за существования особенно благоприятных симметрий рацемических кристаллов, которые может быть получен только при использовании смеси рацемических белков. Было сделано еще одно предсказание, что особая симметрия кристалла, известная как P1 (бар), будет доминирующей наблюдаемой пространственной группой.

Изобретение естественных методов химического лигирования Филом Доусоном и Стивеном Кентом в середине 1990-х годов открыло перспективы химического синтеза более крупных белковых молекул. Кент и его сотрудники с тех пор протестировали рацемическую кристаллографию на широком спектре белковых молекул. Текущие данные (рассмотренные в ссылке) подтверждают идею о том, что белки относительно легко кристаллизуются из синтетических рацемических смесей (и чаще всего в P1 (столбик)), как и предполагалось.

Ссылки