The equilibrium properties and folding kinetics of an all-atom Go¯ model of the Trp-cage
Notice bibliographique
Résumé
The ultrafast-folding 20-residue Trp-cage protein is quickly becoming a new benchmark for molecular dynamics studies. Already several all-atom simulations have probed its equilibrium and kinetic properties. In this work an all-atom Go model is used to accurately represent the side-chain packing and native atomic contacts of the Trp-cage. The model reproduces the hallmark thermodynamics cooperativity of small proteins. Folding simulations observe that in the fast-folding dominant pathway, partial alpha-helical structure forms before hydrophobic core collapse. In the slow-folding secondary pathway, partial core collapse occurs before helical structure. The slow-folding rate of the secondary pathway is attributed to the loss of side-chain rotational freedom, due to the early core collapse, which impedes the helix formation. A major finding is the observation of a low-temperature kinetic intermediate stabilized by a salt bridge between residues Asp-9 and Arg-16. Similar observations [R. Zhou, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 13280 (2003)] were reported in a recent study using an all-atom model of the Trp-cage in explicit water, in which the salt-bridge stabilized intermediate was hypothesized to be the origin of the ultrafast-folding mechanism. A theoretical mutation that eliminates the Asp-9-Arg-16 salt bridge, but leaves the residues intact, is performed. Folding simulations of the mutant Trp-cage observe a two-state free-energy landscape with no kinetic intermediate and a significant decrease in the folding rate, in support of the hypothesis.
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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 |
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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