识别FRET辅助蛋白质结构建模的最小距离约束集
生物物理
2025-08-14 v2 生物大分子
摘要
蛋白质天然存在于拥挤的细胞环境中，并与其他蛋白质、核酸和细胞器发生相互作用。由于以往大多数实验性蛋白质结构测定技术要求蛋白质处于理想化的非生理环境中，真实细胞环境对蛋白质结构的影响在很大程度上尚未被探索。最近，Förster共振能量转移(FRET)已被证明是研究体内蛋白质结构的有效实验方法。在体内测量的残基间距离可作为约束整合到分子动力学(MD)模拟中，以对体内蛋白质结构动力学进行建模。由于大多数FRET研究仅获取少量氨基酸对的残基间距离，因此确定在MD模拟中需要多少最小数量的约束，才能达到与实验结构系综给定的均方根偏差(RMSD)，显得尤为重要。此外，选择这些残基间约束的最优方法是什么？在此，我们实现了几种方法来选择最重要的FRET对，并确定在两个实验测定的结构之间诱导蛋白质构象变化所需的配对数 。我们发现，仅施加一小部分约束，即 （其中 为氨基酸数），即可诱导构象变化。这些结果确立了FRET辅助MD模拟在体内蛋白质原子尺度结构建模中的有效性。
引用
@article{arxiv.2405.07983,
title = {Identifying the minimal sets of distance restraints for FRET-assisted protein structural modeling},
author = {Zhuoyi Liu and Alex T. Grigas and Jacob Sumner and Edward Knab and Caitlin M. Davis and Corey S. O'Hern},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07983},
year = {2025}
}