Surface residues dynamically organize water bridges to enhance electron transfer between proteins
Notice bibliographique
Résumé
Cellular energy production depends on electron transfer (ET) between proteins. In this theoretical study, we investigate the impact of structural and conformational variations on the electronic coupling between the redox proteins methylamine dehydrogenase and amicyanin from Paracoccus denitrificans. We used molecular dynamics simulations to generate configurations over a duration of 40 ns (sampled at 100-fs intervals) in conjunction with an ET pathway analysis to estimate the ET coupling strength of each configuration. In the wild-type complex, we find that the most frequently occurring molecular configurations afford superior electronic coupling due to the consistent presence of a water molecule hydrogen-bonded between the donor and acceptor sites. We attribute the persistence of this water bridge to a "molecular breakwater" composed of several hydrophobic residues surrounding the acceptor site. The breakwater supports the function of nearby solvent-organizing residues by limiting the exchange of water molecules between the sterically constrained ET region and the more turbulent surrounding bulk. When the breakwater is affected by a mutation, bulk solvent molecules disrupt the water bridge, resulting in reduced electronic coupling that is consistent with recent experimental findings. Our analysis suggests that, in addition to enabling the association and docking of the proteins, surface residues stabilize and control interprotein solvent dynamics in a concerted way.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 ».