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Optimizing Associative Experimental Design for Protein Crystallization Screening

机译：蛋白质结晶筛选的优化关联实验设计

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摘要

The goal of protein crystallization screening is the determination of the main factors of importance to crystallizing the protein under investigation. One of the major issues about determining these factors is that screening is often expanded to many hundreds or thousands of conditions to maximize combinatorial chemical space coverage for maximizing the chances of a successful (crystalline) outcome. In this paper, we propose an experimental design method called “Associative Experimental Design (AED)” and an optimization method includes eliminating prohibited combinations and prioritizing reagents based on AED analysis of results from protein crystallization experiments. AED generates candidate cocktails based on these initial screening results. These results are analyzed to determine those screening factors in chemical space that are most likely to lead to higher scoring outcomes, crystals. We have tested AED on three proteins derived from the hyperthermophile Thermococcus thioreducens, and we applied an optimization method to these proteins. Our AED method generated novel cocktails (count provided in parentheses) leading to crystals for three proteins as follows: Nucleoside diphosphate kinase (4), HAD superfamily hydrolase (2), Nucleoside kinase (1). After getting promising results, we have tested our optimization method on four different proteins. The AED method with optimization yielded 4, 3, and 20 crystalline conditions for holo Human Transferrin, archaeal exosome protein, and Nucleoside diphosphate kinase, respectively.
机译：蛋白质结晶筛选的目的是确定对所研究蛋白质结晶重要的主要因素。确定这些因素的主要问题之一是，筛选通常会扩展到数百或数千个条件，以最大化组合化学空间的覆盖率，从而最大化成功（结晶）结果的机会。在本文中，我们提出了一种称为“关联实验设计（AED）”的实验设计方法，并且一种优化方法包括基于蛋白质结晶实验结果的AED分析，消除违禁组合并确定试剂的优先级。 AED根据这些初始筛选结果生成候选鸡尾酒。分析这些结果，以确定化学空间中最有可能导致更高得分结果的筛选因子，即晶体。我们已经对源自嗜热嗜热球菌硫还原菌的三种蛋白质进行了AED测试，并对这些蛋白质应用了优化方法。我们的AED方法产生了新颖的混合物（括号中提供了计数），导致三种蛋白质的结晶，如下所示：核苷二磷酸激酶（4），HAD超家族水解酶（2），核苷激酶（1）。获得令人鼓舞的结果后，我们对四种不同的蛋白质测试了优化方法。优化的AED方法分别为完整的人运铁蛋白，古细菌外泌体蛋白和核苷二磷酸激酶产生了4、3和20个结晶条件。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者

    Imren Dinç; Marc L. Pusey; Ramazan S. Aygün;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(15),2
  • 年度 -1
  • 页码 101–112
  • 总页数 36
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-21 11:13:13

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