【タンパク質デザイン】フレキシブルモチーフグラフティングの基礎

論文タイトル

Computational design of high-affinity epitope scaffolds by backbone grafting of a linear epitope

出典

Computational design of high-affinity epitope scaffolds by backbone grafting of a linear epitope - PubMed

Computational grafting of functional motifs onto scaffold proteins is a promising way to engineer novel proteins with pre-specified functionalities. Typically, ...

J Mol Biol. 2012 Jan 6;415(1):175-92.

確認したいこと

タンパク質ベースのバインダーデザインについて、深層学習以前の手法開発の歴史をさかのぼって調査しています。前回は剛体でのモチーフグラフティングの既存の手法について紹介しました。

今回はその続きです。

要旨

モチーフグラフティングの手法として、flexible backbone grafting の開発を紹介した論文です。

解説など

本論文の大きなトピックは、「flexible backbone grafting」です。これはスキャフォールドとモチーフをグラフティングするときに、スキャフォールドの側鎖構造を柔軟に（固定化せず）にグラフティングを行い、エネルギー衝突の少ない最適な配列を探索する手法です。これと対になるのは、fixed backbone graftingで、先とは逆にスキャフォールドの構造を固定化したうえでグラフティングする手法になります。

経験的にfixed backbone grafting だと、足場とエピトープの適合が不完全であるため、エピトープの配座がおよそ1Åくらい、ずれることが知られています。

flexible backbone graftingでは、配列は柔軟に、主鎖構造を保持するようにデザインが行われます。デザインフローは原著論文のFig.１に示されています。

以下のステップを含む複数のサイクルから、モンテカルロサンプリングで適切な構造を探索しています。