蛋白质结构对共翻译折叠进化的影响
摘要：跨翻译蛋白质的折叠取决于蛋白质的折叠速度和稳定性。然而，很难预测哪些蛋白质在共同折叠过程中发生折叠。在这里，我们模拟模型蛋白质的进化，以研究原始结构如何影响共同折叠的演化。我们开发了一个模型，将蛋白质在翻译过程中和翻译后的折叠与细胞适应性联系起来。模型蛋白质通过改进折叠速度和稳定性而进化，并采用其中两种快速折叠的策略。低接触次序蛋白质进化为共同折叠。这种蛋白质在翻译过程中早期采用原始构象，并且每个后续翻译的残基建立额外的原始接触。另一方面，高接触次序蛋白质在整个链条几乎外露之前往往不稳定于其原始构象。我们还模拟了缓慢翻译密码子的进化，发现某些位置的较慢翻译速度增强了共同折叠。最后，我们使用先前发表的数据集对真实蛋白质结构进行了研究，该数据集确定了大肠杆菌基因中的进化保守性稀有密码子，并将这些密码子与共同折叠的中间产物相关联。我们发现，在保守稀有密码子之前的蛋白质亚结构倾向于具有较低的接触次序，与我们的结果一致，即较低的接触次序蛋白质更有可能共同折叠。我们的工作展示了进化选择压力如何导致具有局部接触拓扑结构的蛋白质进化为共同折叠。
作者：Victor Zhao, William M. Jacobs, and Eugene I. Shakhnovich
论文ID：2004.03326
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2020-10-28