蛋白质折叠中的成核现象：蛋白质序列的调节作用

对于绝大多数天然存在的小型单结构域蛋白质，折叠常被描述为缺乏可检测中间体的两态过程。这一观察常基于蛋白质折叠的成核机制来合理化，该机制的基本前提是在形成所谓折叠核的特定接触集合完成后，天然态迅速达成。在此我们提出一种识别小型晶格聚合物中折叠核的方法，并将其应用于链长N=48的蛋白质分子研究。为考察蛋白质拓扑在多大程度上是成核机制的稳健决定因素，我们比较了以天然为中心模型与具有相同天然折叠的序列特异性模型的成核情形。为评估序列更精细细节对成核机制的影响，我们考虑了两条非同源序列的折叠。我们得出结论：在序列特异性模型中，折叠核在某种程度上由蛋白质中最稳定的接触构成，而折叠核中较不稳定的连接仅由折叠的拓扑决定。我们还发现，不论蛋白质序列如何，折叠核执行相同的“拓扑”功能。成核机制的这一统一特征源于形成折叠核的残基以相似且明确的方式沿蛋白质链分布，该方式由折叠的拓扑特征所决定。