蛋白质和RNA伴侣的迭代退火机制
生物物理
2025-06-17 v1 软凝聚态物质
生物大分子
摘要
分子伴侣是消耗大量ATP以驱动错误折叠的蛋白质或RNA折叠成功能胜任的天然状态的机器。由于具有复杂天然态拓扑的生物分子的折叠景观是崎岖的,由被大自由能垒分隔的多个最小值组成,折叠通过动力学分配机制发生,根据该机制,只有一小部分分子在生物学可行的时间内达到折叠状态。此类蛋白质和RNA的拯救需要伴侣。尽管蛋白质和RNA伴侣在结构和作用上存在显著差异,但其产生折叠结构的活性原理可以通过基于迭代退火机制(IAM)的统一理论框架来理解。我们的理论表明,这两种机器都已进化到在生物学时间尺度上最大化稳态产量的生产。引人注目的是,理论预测仅在中等水平的RNA伴侣活性下,自剪接前体RNA的产量在\textit{体内}达到最大化。
引用
@article{arxiv.2506.12645,
title = {Iterative Annealing Mechanism for Protein and RNA Chaperones},
author = {Changbong Hyeon and D. Thirumalai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12645},
year = {2025}
}
备注
4 figures