De Novo Engineering of Pd-Metalloproteins and Their Use as Intracellular Catalysts
Learte-Aymamí, Soraya (Universidade de Santiago de Compostela)
Martínez-Castro, Laura (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
González-González, Carmen (Universidade de Santiago de Compostela)
Condeminas, Miriam (Universitat Pompeu Fabra)
Martin-Malpartida, Pau (Institut de Ciència i Tecnologia de Barcelona)
Tomás-Gamasa, María (Universidade de Santiago de Compostela)
Baúlde, Sandra (Universidade de Santiago de Compostela)
Couceiro, José R. (Universidade de Santiago de Compostela)
Maréchal, Jean-Didier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Macias, Maria J. (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
Mascareñas, José L. (Universidade de Santiago de Compostela)
Vázquez, M. Eugenio (Universidade de Santiago de Compostela)

Date:	2024
Abstract:	The development of transition metal-based catalytic platforms that promote bioorthogonal reactions inside living cells remains a major challenge in chemical biology. This is particularly true for palladium-based catalysts, which are very powerful in organic synthesis but perform poorly in the cellular environment, mainly due to their rapid deactivation. We now demonstrate that grafting Pd(II) complexes into engineered β-sheets of a model WW domain results in cell-compatible palladominiproteins that effectively catalyze depropargylation reactions inside HeLa cells. The concave shape of the WW domain β-sheet proved particularly suitable for accommodating the metal center and protecting it from rapid deactivation in the cellular environment. A thorough NMR and computational study confirmed the formation of the metal-stapled peptides and allowed us to propose a three-dimensional structure for this novel metalloprotein motif.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación RTI2018-099877-B-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2022-137318OB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2021-127702NB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2019-108624RB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2021-122909NB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-866 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1323 Ministerio de Ciencia e Innovación RYC2020-029150-I
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Intracellular catalysis ; Peptide engineering ; Metallopeptides ; Grafting ; Palladium ; Organometallic catalysis
Published in:	JACS Au, Vol. 4, Num. 7 (August 2024) , p. 2630-2639, ISSN 2691-3704

DOI: 10.1021/jacsau.4c00379
PMID: 39055146

10 p, 4.9 MB

The record appears in these collections:
Articles > Research articles
Articles > Published articles