Kolagen Heterotrimer Hiperstable, Panjang Minimal, dan Berujung Tumpul

Abstrak
Sebagian besar kolagen alami adalah heterotrimer – heliks rangkap tiga yang terbentuk dari tiga untai peptida yang tidak identik. Desain kolagen heterotrimerik sintetis menantang karena campuran tiga peptida yang berbeda dapat membentuk sebanyak 27 heliks rangkap tiga yang unik. Di sini, kami menyajikan metode umum untuk perakitan heterotrimer kolagen dengan berbagai panjang, stabilitas termal, dan susunan untai yang digerakkan oleh jembatan garam antaruntai komplementer antara residu (2S,4S)-4-aminoprolin dan aspartat. Kami menunjukkan bagaimana penjebakan kinetik trimer yang tidak diinginkan dapat diatasi dengan menyesuaikan kondisi annealing untuk mendapatkan heliks heterotrimerik target secara selektif di bawah kendali termodinamika. Aturan desain dan metode annealing memungkinkan terciptanya heterotrimer supramolekul paling stabil (32 residu, Tm = 76 °C) dan heterotrimer stabil terpendek (17 residu, Tm = 19 °C) hingga saat ini. Lebih jauh lagi, pergeseran bingkai memungkinkan, untuk pertama kalinya, terciptanya rangkap tiga heliks kolagen dengan ujung tumpul.