接触势能否可靠预测蛋白质稳定性？

蛋白质中氨基酸间相互作用势的最简近似是接触势，它通过该构象中形成的一组氨基酸接触来定义蛋白质构象的有效自由能。找到一种能够跨多种蛋白质家族预测蛋白质状态自由能的接触势，将有助于在计算上可处理的时间尺度内实现蛋白质的计算机折叠与工程改造。我们测试了接触势准确且可迁移（跨多种蛋白质家族）地预测突变后蛋白质稳定性变化的能力。我们发展了一种新方法，从突变导致的蛋白质热力学稳定性变化（ddG）的实验测量中确定蛋白质中的接触势。我们将该方法应用于推导包括溶剂化和多体接触参数在内的一系列相互作用模型的接触交互参数。我们通过统计检验测试了模型重现实验测量的程度。我们评估了使用接触势所得预测的最大精度，以及从不同实验 ddG 数据集推导的参数间的相关性。我们认为，使用接触势模型不可能达到实验精度并推导出完全可迁移的接触参数。然而，对于局限于单一蛋白质序列中特定氨基酸位置突变的数据集，接触参数能对 ddG 给出可靠预测。