新型力副本交换方法及力钳技术探测的蛋白质折叠路径
生物大分子
2009-11-13 v1
摘要
我们开发了一种新的扩展副本交换方法，用于研究存在外力作用下系统的热力学。我们的想法基于不同力副本之间的交换以加速平衡过程。我们表明，单个泛素 (ubiquitin) 的重折叠路径取决于哪个末端被固定。如果固定 N 端，则折叠路径与两端均自由的情况不同，但固定 C 端不会改变它们。令人惊讶的是，我们发现锚定末端不影响三结构域泛素各个二级结构的路径，这表明多结构域构建具有重要作用。因此，在一端保持固定的力钳 (force-clamp) 实验中，若使用多聚泛素或锚定 C 端的单结构域，则可以探测单自由端泛素的重折叠路径。然而，研究表明锚定一端不影响肌联蛋白 (titin) 结构域 I27 的重折叠路径，且力钳光谱学始终能够预测该蛋白质的折叠顺序。我们获得了泛素去折叠势垒的合理估计值。研究发现残基 Lys48 与泛素 C 端之间的连接对沿端到端距离反应坐标的过渡态位置有显著影响，但多结构域构建使过渡态几乎保持不变。我们发现恒速力拉伸模拟中力 - 伸长剖面的最大力非线性地依赖于温度。然而，对于某些狭窄的温度区间，这种依赖性变为线性，正如近期实验所观察到的那样。
引用
@article{arxiv.0711.2654,
title = {New force replica exchange method and protein folding pathways probed by force-clamp technique},
author = {Maksim Kouza and Chin-Kun Hu and Mai Suan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.2654},
year = {2009}
}
评论
37 pages, 1 table, 11 figures, accepted for publication in JCP