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Systematic Analysis of Post-Translational Modifications for Increased Longevity of Biotherapeutic proteins

Computational Molecular Bioscience 2024年第3期14卷 125-145页

作者： Justin Kim Karanveer Sadiora Thomas Jefferson High School for Science and Technology Alexandria VA USA

protein-based therapeutics (PPTs) are drugs used to treat a variety of different conditions in the human body by alleviating enzymatic deficiencies, augmenting other proteins and drugs, modulating signal pathways, and more. However, many PPTs struggle from a short half-life due to degradation caused by irreversible protein aggregation in the bloodstream. Currently, the most researched strategies for improving the efficiency and longevity of PPTs are post-translational modifications (PTMs). The goal of our research was to determine which type of PTM increases longevity the most for each of three commonly-used therapeutic proteins by comparing the docking scores (DS) and binding free energies (BFE) from protein aggregation and reception simulations. DS and BFE values were used to create a quantitative index that outputs a relative number from −1 to 1 to show reduced performance, no change, or increased performance. Results showed that methylation was the most beneficial for insulin (p based on the unique structures of recipient proteins.

关键词： Post-Translational Modification protein-based therapeutics Therapeutic Half-Life protein Aggregation protein Reception

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