Dissection of complex protein dynamics in human thioredoxin
Notice bibliographique
Résumé
We report our direct study of complex protein dynamics in human thioredoxin by dissecting into elementary processes and determining their relevant time scales. By combining site-directed mutagenesis with femtosecond spectroscopy, we have distinguished four partly time-overlapped dynamical processes at the active site of thioredoxin. Using intrinsic tryptophan as a molecular probe and from mutation studies, we ascertained the negligible contribution to solvation by protein sidechains and observed that the hydration dynamics at the active site occur in 0.47-0.67 and 10.8-13.2 ps. With reduced and oxidized states, we determined the electron-transfer quenching dynamics between excited tryptophan and a nearby disulfide bond in 10-17.5 ps for three mutants. A robust dynamical process in 95-114 ps, present in both redox states and all mutants regardless of neighboring charged, polar, and hydrophobic residues around the probe, is attributed to the charge transfer reaction with its adjacent peptide bond. Site-directed mutations also revealed the electronic quenching dynamics by an aspartate residue at a hydrogen bond distance in 275-615 ps. The local rotational dynamics determined by the measurement of anisotropy changes with time unraveled a relatively rigid local configuration but implies that the protein fluctuates on the time scale of longer than nanoseconds. These results elucidate the temporal evolution of hydrating water motions, electron-transfer reactions, and local protein fluctuations at the active site, and show continuously synergistic dynamics of biological function over wide time scales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,001 | 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 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 ».