Discovery of deaminase functions by structure-based protein clustering

人工智能指导的结构分类建立新的脱氨酶家族关系

来源：Cell

IF：64.5

摘要：蛋白质功能的阐明及其在生物工程中的应用极大地推动了生命科学的发展。蛋白质挖掘工作通常依赖于氨基酸序列而非蛋白质结构。在此介绍使用 AlphaFold2 根据预测的结构相似性对整个蛋白质家族进行预测和聚类。选择了脱氨酶蛋白进行分析，发现了许多以前未知的特性。我们惊讶地发现，DddA-like 支系中的大多数蛋白质都不是双链 DNA 去氨酶。我们设计出了最小的单链特异性胞苷脱氨酶，从而可以将高效的胞嘧啶碱基编辑器（CBE）打包到单个腺相关病毒（AAV）中。重要的是，我们发现了该支系中的一种脱氨酶，它能在大豆植株中进行强力编辑，而以前的 CBE 无法进入大豆植株。根据人工智能辅助结构预测发现的这些脱氨酶，大大扩展了碱基编辑器在治疗和农业应用中的效用。