核糖体出口通道中的蛋白质逃逸：通道形状的影响

我们研究了新生蛋白质在核糖体出口通道中的翻译后逃逸，考虑了基于死海盐盒菌（Haloarcula marismortui）大核糖体亚基的蛋白质数据银行（PDB）结构所构建的真实形状原子级通道。采用蛋白质的 Go-like 模型进行的分子动力学模拟表明，在中等及高温（包括可能的生理温度）下，原子级通道中的蛋白质逃逸过程在定量上与长度为 L = 72 {\AA}、直径为 d = 16 {\AA} 的圆柱形通道相似。然而在低温下，原子级通道导致蛋白质在通道内被捕获的概率增加，而圆柱形通道不会引起捕获。全-β 蛋白质往往比全-α 蛋白质逃逸更快，但随着蛋白质链长的增加这一差异变得模糊。一个 29 残基的锌指结构域被证明会在通道内严重被困。然而，所考虑的大多数单域蛋白质在生理温度下都能有效逃逸，其逃逸时间分布遵循我们先前工作提出的扩散模型。将模拟数据外推至氨基酸摩擦系数的真实值表明，球状蛋白质的逃逸时间处于亚毫秒量级。我们认为这一时间尺度足够短，可通过避免新生蛋白质堵塞核糖体通道来保证核糖体的顺畅运作。