大分子拥挤调控α/β蛋白脱辅基黄素氧还蛋白的折叠机制
生物大分子
2009-11-13 v1
摘要
细胞内的蛋白质动力学可能与体外稀溶液中的不同，因为细胞环境高度浓缩了其他大分子。这种由大分子拥挤导致的体积排斥预计会影响涉及蛋白质构象变化的平衡和动力学过程。为了量化大分子拥挤对蛋白质折叠机制的影响，我们利用计算机模拟和体外方法，研究了惰性大分子拥挤剂存在下α/β蛋白脱辅基黄素氧还蛋白的折叠能量景观。通过粗粒化分子模拟和基于拓扑的势相互作用，我们探究了拥挤剂体积分数（φ_c）增加以及高φ_c下拥挤剂几何形状（球体或球柱体）的影响。同时，在Ficoll（球体）和Dextran（球柱体）合成拥挤剂存在下，对纯化的脱硫弧菌脱辅基黄素氧还蛋白进行了平行动力学折叠实验。总之，我们在计算机模拟中确定了最能增强蛋白质稳定性的拥挤条件，并发现通过操纵拥挤条件，可以增强或缓解经历拓扑挫折的折叠路径。试管实验证实，脱辅基黄素氧还蛋白的时间分辨折叠路径受拥挤剂几何形状的调控。我们提出，大分子拥挤效应可能成为调控活细胞中蛋白质折叠和功能的工具。
引用
@article{arxiv.0810.2118,
title = {Macromolecular crowding modulates folding mechanism of alpha/beta protein apoflavodoxin},
author = {Dirar Homouz and Loren Stagg and Pernilla Wittung-Stafshede and Margaret S. Cheung},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.2118},
year = {2009}
}
备注
to appear in Biophysical Journal (2009). to appear in Biophysical Journal (2009)