环腺苷酸受体蛋白突变体的诱导物与操纵基因结合分析
生物大分子
2018-11-21 v1
摘要
别构转录因子在其诱导物结合位点以及不同的 DNA 结合结构域均发生结合事件，而这两类相互作用的结构与功能后果常常难以厘清。本工作中，我们比较了两种统计力学模型——蛋白质构象变化的 Monod-Wyman-Changeux（MWC）模型与 Koshland-Némethy-Filmer（KNF）模型——刻画广泛作用的环腺苷酸受体蛋白（CRP）多步激活机制的能力。我们首先考虑环腺苷酸结合 CRP 引发的别构转变，然后分析 CRP 如何结合其操纵基因，最后研究 CRP 激活基因表达的能力。鉴于这些模型，我们考察了近期一项精美实验的数据，该实验构建了 CRP 同源二聚体的单链版本，从而可对各个亚基分别突变。利用此构建体，使用野生型亚基、D53H 突变亚基与 S62F 突变亚基的所有可能组合创建了六种突变体。我们证明 MWC 与 KNF 模型均可使用一组小规模自洽参数解释全部六种突变体的行为。在比较结果时，我们发现 MWC 模型在拟合优度上略优于 KNF 模型，但更重要的是 MWC 模型推断的参数更符合 CRP 的结构知识。此外，我们讨论了此处为 CRP 发展的概念框架如何使我们不仅能回顾性分析数据，还具有预测能力以确定突变组合如何相互作用、双突变体将如何表现，以及各构建体将如何调控基因表达。
引用
@article{arxiv.1712.06813,
title = {Analysis of Inducer and Operator Binding for Cyclic-AMP Receptor Protein Mutants},
author = {Tal Einav and Julia Duque and Rob Phillips},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06813},
year = {2018}
}