基于顺序统计推断描述多结构域蛋白质中的拓扑耦合与力学对称性破缺
生物物理
2015-02-03 v1
摘要
协同性是蛋白质的标志，许多蛋白质表现出由离散结构域组成的模块化架构。鉴于蛋白质 - 蛋白质相互作用的多体性质，检测和描述结构区域之间的动态耦合十分困难。利用基于 GPU 的计算加速，我们对全-折叠 WW 结构域的二聚体 WW-WW（作为模型多结构域蛋白质）进行了蛋白质强制去折叠模拟。我们发现，虽然物理上不相互作用的相同蛋白质结构域（WW）在低张力下表现出近乎对称的力学性质（例如反映在其去折叠时间分布的相似性上），但当张力增加时，这些性质变得显著不同。此外，低拉力下的非相关去折叠转变在较高拉力下变得越来越相关（依赖）。因此，施加的力不仅打破了“力学对称性”，还耦合了形成多结构域蛋白质的物理上不相互作用的蛋白质结构域。我们将这种效应称为“拓扑耦合”。我们开发了一种受顺序统计启发的新理论，以表征多结构域蛋白质中的蛋白质 - 蛋白质相互作用。该方法利用平方高斯模型，但也可与其他用于去折叠时间分布的参数模型结合使用。该形式体系可应用于单分子实验实验室，以探测多结构域蛋白质中的力学协同性和结构域通讯。
引用
@article{arxiv.1502.00038,
title = {Order statistics inference for describing topological coupling and mechanical symmetry breaking in multidomain proteins},
author = {Olga Kononova and Lee Jones and Valeri Barsegov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.00038},
year = {2015}
}