从结构无序揭示的蛋白质相互作用复杂性

结构无序可能是一种新型蛋白质相互作用机制的观点在文献中广为流传，尽管支持此观点的统计显著结构研究数量少得惊人。与先前工作不同，我们的结论完全基于对蛋白质数据库（Protein Data Bank）全部 134337 个 X 射线晶体结构在近乎相同蛋白质序列簇上的平均大规模分析。本工作中，我们探究当蛋白质处于不同复合物中时所有观测相互作用界面的组织复杂性，显示界面以层级方式逐步累积。我们进一步考察此复杂性与不同结构无序度量的关联：标准的缺失残基及一种称为“软无序”的新定义，其涵盖蛋白质所有柔性及结构非晶残基。我们给出证据表明相互作用界面与软无序区往往涉及蛋白质大致相同的氨基酸，并有初步结果显示软无序标定了复合物形成中逐步容纳新界面的表面区域。我们的结果表明无序区不仅携带关于复合物内替代界面位置的关键信息，也关于组装顺序。我们在若干例中验证了这些假设。最后我们将无序度量与多种无序预测器比较，显示后者被优化以预测在蛋白质所有替代结构中均缺失的残基，而无法捕捉复合物形成时无序区的渐进演化。然而，被预测的残基若非缺失，往往表征为软无序。