Polar Residues in Membrane Domains of Proteins: Molecular Basis for Helix−Helix Association in a Mutant CFTR Transmembrane Segment
Notice bibliographique
Résumé
Polar side chains constitute over 20% of residues in the transmembrane (TM) helices of membrane proteins, where they may serve as hydrogen bond interaction sites for phenotypic polar mutations that arise in membrane protein-related diseases. To systematically explore the structural consequences of H-bonds between TM helices, we focused on TM4 of the cystic fibrosis conductance regulator (CFTR) and its cystic fibrosis- (CF-) phenotypic mutation, V232D, as a model system. Synthetic peptides corresponding to wild-type (TM4-wt) (residues 219-242: LQASAFCGLGFLIVLALFQAGLGR) and mutant (TM4-V232D) sequences both adopt helical structures in SDS micelles and display dimer bands on SDS-PAGE arising from disulfide bond formation via wild-type residue Cys-225. However, the TM4-V232D peptide additionally forms a ladder of noncovalent oligomers, including tetramers, hexamers, and octamers, mediated by a hydrogen bond network involving Asp-Gln side chain-side chain interactions. Ala-scanning mutagenesis of the TM4 sequence indicated that ladder formation minimally required the simultaneous presence of the Cys-225, Asp-232, and Gln-237 residues. As random hydrophobic sequences containing these three residues at TM4 equivalent positions did not oligomerize, specific van der Waals packing interactions between helix side chains were also shown to play a crucial role. Overall, the results suggest that polar mutations in membrane domains, in conjunction with critically positioned polar partner residues, potentially constitute a source of aberrant helix interactions that could contribute to loss of function when they arise in protein transmembrane domains.
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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 | 0,002 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».