一种从实验量化蛋白质中增量结合能的双缺失方法：以去稳定氢键对为例
生物大分子
2007-05-23 v1 定量方法
摘要
我们通过结合理论、实验和模拟，研究了脱辅基黄素氧还蛋白中特定氢键对蛋白质稳定性的贡献。尽管氢键是蛋白质结构和功能的主要决定因素，但它们对蛋白质稳定性的贡献仍不清楚且存在广泛争议。迄今为止，估计侧链相互作用对蛋白质稳定性贡献的最佳方法是双突变环分析，但由此得出的相互作用能并不等同于增量结合能（量化两个相互作用基团对蛋白质稳定性的净贡献的能量）。在这里，我们引入分离残基对的双缺失分析，作为精确量化增量结合的手段。该方法通过研究模型蛋白（脱辅基黄素氧还蛋白中的Asp96/Asn128）中一个表面暴露的氢键来示例。将这些残基联合替换为丙氨酸会略微使蛋白质去稳定，这是由于疏水表面埋藏减少所致。然而，扣除这一效应后，清楚地表明氢键基团实际上使天然构象去稳定。此外，分子动力学模拟和经典双突变环分析定量解释了由于受挫，氢键必须在天然结构中形成，因为当这两个基团在折叠时相互靠近，它们的结合变得有利。我们想指出两个事实：这是首次从实验测量特定氢键对蛋白质稳定性的贡献，并且需要分析更多的氢键才能得出关于蛋白质氢键能量学的普遍结论。为此，双缺失方法应能提供帮助。
引用
@article{arxiv.q-bio/0412017,
title = {A double-deletion method to quantifying incremental binding energies in proteins from experiment. Example of a destabilizing hydrogen bonding pair},
author = {Luis A. Campos and Santiago Cuesta-Lopez and Jon Lopez-Llano and Fernando Falo and Javier Sancho},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0412017},
year = {2007}
}
备注
41 pages, To appear in Biophysical Journal (in press)