大分子拥挤调节α/β蛋白质apo黄素氧化还原酶的折叠机制
摘要：蛋白质在细胞内的动态可能与在离体稀溶液中的不同，因为细胞环境中含有其他高浓度的大分子物质。这种由大分子拥挤引起的体积排除预计会影响涉及蛋白质构象变化的平衡和动力学过程。为了量化大分子拥挤对蛋白质折叠机制的影响，我们在体内和体外途径中使用无活性大分子拥挤剂研究了一种α/β蛋白质——脱黄 flavodoxin 的折叠能量景观。通过粗粒化分子模拟和基于拓扑的潜能相互作用，我们探索了增大拥挤剂体积分数（phi_c）和拥挤剂几何形状（球体或球柱体）对高phi_c的影响。同时，在体外平行动力学折叠实验中，我们使用Ficoll（球体）和Dextran（球柱体）合成拥挤剂针对纯化的Desulfovibro desulfuricans脱黄 flavodoxin进行了实验。总而言之，我们确定了最能增强蛋白质稳定性的体内拥挤条件，并发现通过调控拥挤条件，可以增强或减轻经历拓扑困境的折叠路径。试管实验证实了脱黄 flavodoxin的时间分辨折叠路径受到拥挤剂几何形状的调节。我们提出，大分子拥挤效应可能是操纵细胞内蛋白质折叠和功能的工具。
作者：Dirar Homouz, Loren Stagg, Pernilla Wittung-Stafshede, and Margaret S. Cheung
论文ID：0810.2118
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2009-11-13