Ферментативный контроль конформационного ландшафта самоорганизующихся пептидов

Посттрансляционная модификация — распространённый механизм регуляции конформационных изменений белков, которые, в свою очередь, определяют их функции. В настоящей работе этот принцип расширен и использован для управления формированием супрамолекулярных структур посредством контроля конформационного предпочтения самоорганизующихся пептидов. Биофизические и механические исследования показали, что специально разработанная пара реакций фосфорилирования и дефосфорилирования эффективно регулирует сворачивание амфифильных пептидов в конформацию, необходимую для формирования упорядоченных фибриллярных сетей. Принципы негативного дизайна, основанные на несовместимости размещения точечного заряда боковой цепи аминокислотного остатка в гидрофобной среде, оказались ключевыми для подавления способности пептида принимать низкоэнергетическую конформацию в составе сборки. Дефосфорилирование устраняет это ограничение, снижает энергетический барьер между неструктурированной и свёрнутой формами пептида и обеспечивает образование самоорганизующихся фибрилл, содержащих свёрнутую конформацию, что в конечном итоге позволяет получить цитосовместимый гидрогелевый материал.