The 3D structure of the fluorescent protein DiB3-F53L, an orange-red fluorescent non-covalent complex of a genetically engineered variant of the bacterial protein lipocalin Blc with a synthetic GFP-like chromophore M739, was studied by the molecular dynamics (MD) computational method. The chromophore was shown to interact more strongly with the mutated DiB3-F53L protein than with the native DiB3 protein. Calculations revealed the amino acids surrounding the chromophore at the binding site that contribute most strongly to the chromophore-protein interaction energy. The DiB3-F53L protein complex with the M739 chromophore exhibits increased fluorescence brightness compared to the known parent biomarker DiB3, making it a promising marker for labeling biological objects in cell biology, as well as a starting point for the subsequent design of new, brighter biological markers.
Расчетным методом молекулярной динамики (МД) изучена пространственная организация флуоресцентного белка DiB3-F53L – оранжево-красного флуоресцентного нековалентного комплекса генно-инженерного варианта бактериального белка липокалина Blc в комплексе с синтетическим GFP-подобным хромофором M739. Показано, что хромофор сильнее взаимодействует с мутированным белком DiB3-F53L по сравнению с нативным белком DiB3. Расчеты позволили установить аминокислотные остатки из окружения хромофора в сайте связывания, вносящие наибольший вклад в энергию взаимодействия хромофор–белок. Комплекс белка DiB3-F53L с хромофором M739 обладает повышенной яркостью флуоресценции по отношению к известному родительскому биомаркеру DiB3, что выдвигает его в число перспективных маркеров для лечения биологических объектов в клеточной биологии, а также в качестве стартового объекта для последующего дизайна новых более ярких биологических маркеров.