合成代价最优的靶向突变蛋白库
数据结构与算法
2022-11-28 v1
摘要
通过定点诱变产生的蛋白变体库是蛋白工程师探索具有潜在改进性质（如活性和稳定性）变体的有用工具。这些文库通常通过选择残基位置及每个位置的替代有益突变来构建，随后在突变位点引入简并密码子，构建并筛选所有组合。这些简并密码子常编码额外不需要的氨基酸甚至STOP密码子。我们的研究旨在利用合成过程中基于退火寡核苷酸的重组，并在每个突变位点使用多个简并密码子，以产生不含不需要变体的靶向蛋白库。为此，我们创建了一种算法来计算指定任意给定氨基酸集合所需的最少简并密码子数量，并提出了一种动态规划方法，利用该算法将带有简并性的DNA靶序列最优地划分为重叠寡核苷酸，从而使靶突变蛋白库的总合成代价最小化。计算实验表明，对于适度的DNA合成成本增加，所产生突变库中的有益变体得率提升了数个数量级，该效应在大型组合库中尤为显著。
引用
@article{arxiv.2211.13898,
title = {Synthesis Cost-Optimal Targeted Mutant Protein Libraries},
author = {Dimitris Papamichail and Madeline Febinger and Shm Almeda and Georgios Papamichail},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13898},
year = {2022}
}