Voor het eerst is een volledig synthetisch eiwit ontworpen dat een klein molecuul in vitro precies zo bindt als op de tekentafel. Het kán dus wel, stellen William DeGrado en collega’s van Duke University in Nature Chemistry.

PS1 (porphyrin-binding sequence 1) bestaat uit 109 aminozuren en bindt een soort heemverbinding, een synthetisch gefluoreerd porfyrine dat wordt omschreven als(CF₃)₄PZn. Het werkt ook als je dat zink vervangt door ijzer, en zo de oplosbaarheid in water nog slechter maakt dan ze al was.

De Amerikanen hebben het helemaal opgebouwd op de computer, voortbordurend op eerdere ontwerpen waarvan ze ongeveer wisten hoe die zich gedroegen. Vervolgens hebben ze de aminozuursequentie daadwerkelijk gesynthetiseerd, er het porfyrine aan toegevoegd en met NMR de 3D-structuur van de combinatie bepaald. De details bleken tot op minder dan één Å te overlappen met het computerontwerp.

Opvallend was ook dat de combinatie extreem stabiel is, en zelfs bij 100 °C nog niet uit elkaar valt.

De auteurs schrijven het succes toe aan het feit dat ze bij hun ontwerp niet alleen kijken naar lokale interacties tussen aminozuren, maar ook naar de wisselwerking tussen bouwstenen die veel verder uit elkaar liggen. Zo blijk je de bindingsplek voor het porfyrine en de hydrofobe kern die het andere uiteinde van het eiwit bij elkaar houdt, niet los van elkaar te kunnen zien.

bron: Nature Chemistry