How osmolytes influence hydrophobic polymer conformations: A unified view from experiment and theory
Notice bibliographique
Résumé
It is currently the consensus belief that protective osmolytes such as trimethylamine N-oxide (TMAO) favor protein folding by being excluded from the vicinity of a protein, whereas denaturing osmolytes such as urea lead to protein unfolding by strongly binding to the surface. Despite there being consensus on how TMAO and urea affect proteins as a whole, very little is known as to their effects on the individual mechanisms responsible for protein structure formation, especially hydrophobic association. In the present study, we use single-molecule atomic force microscopy and molecular dynamics simulations to investigate the effects of TMAO and urea on the unfolding of the hydrophobic homopolymer polystyrene. Incorporated with interfacial energy measurements, our results show that TMAO and urea act on polystyrene as a protectant and a denaturant, respectively, while complying with Tanford-Wyman preferential binding theory. We provide a molecular explanation suggesting that TMAO molecules have a greater thermodynamic binding affinity with the collapsed conformation of polystyrene than with the extended conformation, while the reverse is true for urea molecules. Results presented here from both experiment and simulation are in line with earlier predictions on a model Lennard-Jones polymer while also demonstrating the distinction in the mechanism of osmolyte action between protein and hydrophobic polymer. This marks, to our knowledge, the first experimental observation of TMAO-induced hydrophobic collapse in a ternary aqueous system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».