Energy landscape analysis of native folding of the prion protein yields the diffusion constant, transition path time, and rates
Notice bibliographique
Résumé
Protein folding is described conceptually in terms of diffusion over a configurational free-energy landscape, typically reduced to a one-dimensional profile along a reaction coordinate. In principle, kinetic properties can be predicted directly from the landscape profile using Kramers theory for diffusive barrier crossing, including the folding rates and the transition time for crossing the barrier. Landscape theory has been widely applied to interpret the time scales for protein conformational dynamics, but protein folding rates and transition times have not been calculated directly from experimentally measured free-energy profiles. We characterized the energy landscape for native folding of the prion protein using force spectroscopy, measuring the change in extension of a single protein molecule at high resolution as it unfolded/refolded under tension. Key parameters describing the landscape profile were first recovered from the distributions of unfolding and refolding forces, allowing the diffusion constant for barrier crossing and the transition path time across the barrier to be calculated. The full landscape profile was then reconstructed from force-extension curves, revealing a double-well potential with an extended, partially unfolded transition state. The barrier height and position were consistent with the previous results. Finally, Kramers theory was used to predict the folding rates from the landscape profile, recovering the values observed experimentally both under tension and at zero force in ensemble experiments. These results demonstrate how advances in single-molecule theory and experiment are harnessing the power of landscape formalisms to describe quantitatively the mechanics of folding.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 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 ».