Přehled o publikaci
2022
Mechanism-Based Strategy for Optimizing HaloTag Protein Labeling
MARQUES, Sérgio Manuel; Michaela SLÁNSKÁ; Klaudia CHMELOVÁ; Radka CHALOUPKOVÁ; Martin MAREK et al.Základní údaje
Originální název
Mechanism-Based Strategy for Optimizing HaloTag Protein Labeling
Autoři
MARQUES, Sérgio Manuel; Michaela SLÁNSKÁ; Klaudia CHMELOVÁ; Radka CHALOUPKOVÁ; Martin MAREK; Spencer CLARK; Jiří DAMBORSKÝ; Eric T. KOOL; David BEDNÁŘ a Zbyněk PROKOP
Vydání
JACS AU, WASHINGTON, AMER CHEMICAL SOC, 2022, 2691-3704
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Označené pro přenos do RIV
Ano
Kód RIV
RIV/00216224:14310/22:00126373
Organizace
Přírodovědecká fakulta – Masarykova univerzita – Repozitář
UT WoS
EID Scopus
Klíčová slova anglicky
HaloTag; enzyme kinetics; molecular modeling; reaction mechanism; ligand binding; nucleophilic substitution; protein engineering; access tunnel; numerical integration
Návaznosti
EF17_043/0009632, projekt VaV. GA22-09853S, projekt VaV. LM2018121, projekt VaV. LM2018140, projekt VaV. MUNI/H/1561/2018, interní kód Repo. 814418, interní kód Repo. 857560, interní kód Repo. ELIXIR-CZ II, velká výzkumná infrastruktura.
Změněno: 27. 2. 2025 00:50, RNDr. Daniel Jakubík
Anotace
V originále
HaloTag labeling technology has introduced unrivaled potential in protein chemistry and molecular and cellular biology. A wide variety of ligands have been developed to meet the specific needs of diverse applications, but only a single protein tag, DhaAHT, is routinely used for their incorporation. Following a systematic kinetic and computational analysis of different reporters, a tetramethyirhodamine- and three 4-stilbazolium-based fluorescent ligands, we showed that the mechanism of incorporating different ligands depends both on the binding step and the efficiency of the chemical reaction. By studying the different haloalkane dehalogenases DhaA, LinB, and DmmA, we found that the architecture of the access tunnels is critical for the kinetics of both steps and the ligand specificity. We showed that highly efficient labeling with specific ligands is achievable with natural dehalogenases. We propose a simple protocol for selecting the optimal protein tag for a specific Iigand from the wide pool of available enzymes with diverse access tunnel architectures. The application of this protocol eliminates the need for expensive and laborious protein engineering.