Mapping Hydrophobicity on the Protein Molecular Surface at Atom-Level Resolution
Notice bibliographique
Résumé
A precise representation of the spatial distribution of hydrophobicity, hydrophilicity and charges on the molecular surface of proteins is critical for the understanding of the interaction with small molecules and larger systems. The representation of hydrophobicity is rarely done at atom-level, as this property is generally assigned to residues. A new methodology for the derivation of atomic hydrophobicity from any amino acid-based hydrophobicity scale was used to derive 8 sets of atomic hydrophobicities, one of which was used to generate the molecular surfaces for 35 proteins with convex structures, 5 of which, i.e., lysozyme, ribonuclease, hemoglobin, albumin and IgG, have been analyzed in more detail. Sets of the molecular surfaces of the model proteins have been constructed using spherical probes with increasingly large radii, from 1.4 to 20 Å, followed by the quantification of (i) the surface hydrophobicity; (ii) their respective molecular surface areas, i.e., total, hydrophilic and hydrophobic area; and (iii) their relative densities, i.e., divided by the total molecular area; or specific densities, i.e., divided by property-specific area. Compared with the amino acid-based formalism, the atom-level description reveals molecular surfaces which (i) present an approximately two times more hydrophilic areas; with (ii) less extended, but between 2 to 5 times more intense hydrophilic patches; and (iii) 3 to 20 times more extended hydrophobic areas. The hydrophobic areas are also approximately 2 times more hydrophobicity-intense. This, more pronounced "leopard skin"-like, design of the protein molecular surface has been confirmed by comparing the results for a restricted set of homologous proteins, i.e., hemoglobins diverging by only one residue (Trp37). These results suggest that the representation of hydrophobicity on the protein molecular surfaces at atom-level resolution, coupled with the probing of the molecular surface at different geometric resolutions, can capture processes that are otherwise obscured to the amino acid-based formalism.
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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 | 0,000 | 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 |
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 ».