Evolutionary Analysis As a Powerful Complement to Energy Calculations for Protein Stabilization

Stabilita proteinů je důležitou vlastností využívanou v biokatalýze, či při výrobě biomateriálů. Výpočetní nástroje umožňují proteiny modifikovat se zvyšující se rychlostí. Zjistili jsme, že stabilizační mutace v haloalkane dehalogenase DhaA založené na fylogenetické analýze není možné reprodukovat pomocí metod využívajících silové pole. Vyzkoušeli jsme čtyři různé hypotézy ve snaze vysvětlit podstatu této stabilizace s využitím strukturních, biochemických, biofyzických a výpočetních metod. Ukázali jsme, že stabilizace proteinu pomocí evolučních metod je řízená entropií, narozdíl od mutací řízených enthalpií jako v případě mutací založených na výpočtu silového pole. Tyto výsledky napovídají, že fylogenetická analýza by měla být komplementární k energetické. Poznatky získané v této práci by mohly napomoci k vývoji nových teoretických přístupů pro predikci entropických příspěvků při proteinové stabilizaci.