拓扑结构对蛋白质热稳定性的作用
生物大分子
2026-03-13 v2
摘要
数十年来，实验和计算研究一直在探讨蛋白质结构中结节潜在功能作用。一个引起广泛关注的性质是热稳定性，即蛋白质在高温下保持其原生构象和生物活性的程度，而不会发生变性或聚集。热稳定性通过熔解温度 Tm 进行量化，这是热力学平衡性质，对应于差示扫描量热法（DSC）实验中热容的峰值。实验和计算研究报道了结节化对蛋白质热稳定性的冲突效应。本文我们使用对 YibK 蛋白的简化 C-alpha 模型进行大规模蒙特卡罗模拟，采用 Go 潜能来建模，结果显示 Tm 取决于蛋白的拓扑状态。我们的模拟进一步支持观点，即实验和计算结果之间的差异源于深层结节蛋白如 YibK 解结节和变性过程之间显著的 timescales 分离。特别是，timescales 分离意味着完整的变性-解结面过渡可能无法在 DSC 实验持续时间内实现，其显然的 Tm 测量值可能反映一种非平衡分布，缺乏同时也是无结节的变性态。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.07024,
title = {The role of topology on protein thermal stability},
author = {João N. C. Especial and Beatriz P. Teixeira and Ana Nunes and Miguel Machuqueiro and Patrícia F. N. Faísca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07024},
year = {2026}
}