七螺旋跨膜蛋白质中的能量传输及其功能
摘要：细胞色素bR和视紫红蛋白Rho等光敏蛋白需要有效地消散光诱导产生的多余能量，以防止损伤。还有一种研究较多的具有7个跨膜(TM)螺旋的G蛋白偶联受体(GPCR)是B2肾上腺素受体(B2AR)，其能量消散途径与变构通信有关。为了研究这些GPCR的活性和非活性状态中的振动能量输运，我们采用了一种主方程方法[J. Chem. Phys.152，045103（2020）]，该方法使用缩放规则，仅根据蛋白质结构就能计算能量传输速率。尽管它们在结构上相似，但这三种GPCR在重新分配多余能量方面采用了不同的策略。bR通过使用TM7螺旋作为“避雷针”迅速去除能量，而Rho的能量消散较差，可能最终需要水解蛋白质和视红质色素之间的席夫碱基，以防止过热。加热B2AR配体肾上腺素后，所得到的蛋白质的能量输运网络在从活性态转变为非活性态时发生了显著变化。虽然能量流可能突显了B2AR的残基间耦合的一些方面，但似乎并不特别适合解释变构现象。
作者：Nadja Helmer, Steffen Wolf, Gerhard Stock
论文ID：2208.10187
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-10-14