Protein Dielectric Constants Determined from NMR Chemical Shift Perturbations
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Understanding the connection between protein structure and function requires a quantitative understanding of electrostatic effects. Structure-based electrostatic calculations are essential for this purpose, but their use has been limited by a long-standing discussion on which value to use for the dielectric constants (ε(eff) and ε(p)) required in Coulombic and Poisson-Boltzmann models. The currently used values for ε(eff) and ε(p) are essentially empirical parameters calibrated against thermodynamic properties that are indirect measurements of protein electric fields. We determine optimal values for ε(eff) and ε(p) by measuring protein electric fields in solution using direct detection of NMR chemical shift perturbations (CSPs). We measured CSPs in 14 proteins to get a broad and general characterization of electric fields. Coulomb's law reproduces the measured CSPs optimally with a protein dielectric constant (ε(eff)) from 3 to 13, with an optimal value across all proteins of 6.5. However, when the water-protein interface is treated with finite difference Poisson-Boltzmann calculations, the optimal protein dielectric constant (ε(p)) ranged from 2 to 5 with an optimum of 3. It is striking how similar this value is to the dielectric constant of 2-4 measured for protein powders and how different it is from the ε(p) of 6-20 used in models based on the Poisson-Boltzmann equation when calculating thermodynamic parameters. Because the value of ε(p) = 3 is obtained by analysis of NMR chemical shift perturbations instead of thermodynamic parameters such as pK(a) values, it is likely to describe only the electric field and thus represent a more general, intrinsic, and transferable ε(p) common to most folded proteins.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle