NMR Characterizations of the Ice Binding Surface of an Antifreeze Protein
Notice bibliographique
Résumé
Antifreeze protein (AFP) has a unique function of reducing solution freezing temperature to protect organisms from ice damage. However, its functional mechanism is not well understood. An intriguing question concerning AFP function is how the high selectivity for ice ligand is achieved in the presence of free water of much higher concentration which likely imposes a large kinetic barrier for protein-ice recognition. In this study, we explore this question by investigating the property of the ice binding surface of an antifreeze protein using NMR spectroscopy. An investigation of the temperature gradient of amide proton chemical shift and its correlation with chemical shift deviation from random coil was performed for CfAFP-501, a hyperactive insect AFP. A good correlation between the two parameters was observed for one of the two Thr rows on the ice binding surface. A significant temperature-dependent protein-solvent interaction is found to be the most probable origin for this correlation, which is consistent with a scenario of hydrophobic hydration on the ice binding surface. In accordance with this finding, rotational correlation time analyses combined with relaxation dispersion measurements reveals a weak dimer formation through ice binding surface at room temperature and a population shift of dimer to monomer at low temperature, suggesting hydrophobic effect involved in dimer formation and hence hydrophobic hydration on the ice binding surface of the protein. Our finding of hydrophobic hydration on the ice binding surface provides a test for existing simulation studies. The occurrence of hydrophobic hydration on the ice binding surface is likely unnecessary for enhancing protein-ice binding affinity which is achieved by a tight H-bonding network. Subsequently, we speculate that the hydrophobic hydration occurring on the ice binding surface plays a role in facilitating protein-ice recognition by lowering the kinetic barrier as suggested by some simulation studies.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».