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Identification and Analysis of Natural Building Blocks for Evolution-Guided Fragment-Based Protein Design

机译：基于进化引导碎片的蛋白质设计的自然构建块的识别与分析

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Natural evolution has generated an impressively diverse protein universe via duplication and recombination from a set of protein fragments that served as building blocks. The application of these concepts to the design of new proteins using subdomain-sized fragments from different folds has proven to be experimentally successful. To better understand how evolution has shaped our protein universe, we performed an all-against-all comparison of protein domains representing all naturally existing folds and identified conserved homologous protein fragments. Overall, we found more than 1000 protein fragments of various lengths among different folds through similarity network analysis. These fragments are present in very different protein environments and represent versatile building blocks for protein design. These data are available in our web server called F(old P)uzzle (fuzzle.uni-bayreuth.de), which allows to individually filter the dataset and create customized networks for folds of interest. We believe that our results serve as an invaluable resource for structural and evolutionary biologists and as raw material for the design of custom-made proteins. (C) 2020 The Author(s). Published by Elsevier Ltd.
机译：自然演变通过从作为构建块的一组蛋白质片段的复制和重组产生了令人印象深入的蛋白质宇宙。这些概念使用来自不同折叠的子域尺寸的碎片的使用来自不同折叠的亚域的碎片的应用已经证明是通过实验成功的。为了更好地了解进化如何形成蛋白质宇宙，我们对代表所有天然存在的褶皱的蛋白质结构域进行了全面的蛋白质结构域的所有比较，并确定了保守的同源蛋白质片段。总体而言，我们发现了通过相似性网络分析的不同折叠不同长度的1000多个蛋白质片段。这些片段存在于非常不同的蛋白质环境中，并且代表蛋白质设计的多功能构建块。这些数据在我们的Web服务器中可用，名为f（旧p）utzle（fulutzle.uni-bayreuth.de），它允许单独过滤数据集并为感兴趣的折叠创建自定义网络。我们认为，我们的结果是结构和进化生物学家的宝贵资源，作为定制蛋白质设计的原料。 （c）2020提交人。 elsevier有限公司出版

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