用于包埋可结合DNA分子的高精度纳米材料在控制药物递送和支架辅助结构生物学等应用中受到了广泛的关注。科罗拉多州立大学Christopher D. Snow设计了蛋白质-DNA共晶体,作为可结合DNA分子的支架。
本文要点
(1)该共晶是网状共晶,包含DNA结合蛋白和同源DNA块,其中DNA-DNA连接端对端堆叠。此外,晶体对称性允许DNA堆叠的拓扑结构保持(网状)扩展,而不会破坏蛋白质-蛋白质接触,从而为客体扩散提供更大的溶剂通道。
(2)在实验上,由此设计的网状共晶采用了互穿I222晶格。尽管DNA-DNA连接处存在着大量的修饰,但互穿晶格在同一空间群中依然可以结晶。
(3)此外,DNA-DNA连接是可调的,可以适应不同的粘性碱基悬垂长度和末端磷酸化。作为概念的证明,作者使用互穿支架晶体在结晶过程中分别捕获三种不同的客体分子。网状共晶设计为DNA结合分子的可编程支架提供了一条途径,该设计原理可应用于现有的共晶以开发新型支架材料。
Abigail R. Orun, et al. Modular Protein–DNA Cocrystals as Precise, Programmable Assembly Scaffolds. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.2c07282
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c07282