蛋白质是精致的纳米级构件：分子纯、化学可寻址，并且对其进化功能具有固有的选择性。将蛋白质组织成具有高位置、取向和平移顺序的单晶，结果是可以知道每个原子位置的材料。然而，由于在天然单晶内定义蛋白质界面的无数相互作用，控制蛋白质的组织具有挑战性。最近，研究人员发现在蛋白质表面之间引入单一的 DNA-DNA 相互作用会导致单晶内蛋白质的堆积以及由此产生的蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）的改变。然而，修改特定的 PPI 以实现对蛋白质包装的有意改变是一个未解决的挑战。

于此，美国西北大学Chad A. Mirkin等人假设用 DNA-DNA 相互作用破坏和替换高度保守的 PPI 可以通过利用引入的寡核苷酸的可编程性来调节蛋白质包装。

本文要点：

1）使用伴刀豆凝集素A (ConA) 作为模型蛋白，避免了潜在的有害诱变，并利用 ConA 与甘露糖的选择性结合，将 DNA 非共价连接到蛋白质表面。

2）研究表明DNA 结合消除了负责天然 ConA 结晶的主要 PPI，从而允许对 DNA 设计（长度、互补性和附着位置）进行细微的更改，以对 ConA 包装进行不同的更改，包括三种新颖晶体结构的实现和ConA堆积沿单晶轴的有意膨胀。这些发现极大地增强了我们对 DNA 如何取代天然 PPI 以在有序材料中编程蛋白质包装的理解。

参考文献：

RedefiningProtein Interfaces within Protein Single Crystals with DNA, JACS 2021.

https://doi.org/10.1021/jacs.1c04191