Analyzing Protein Folding Cooperativity by Differential Scanning Calorimetry and NMR Spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Some marginally stable proteins undergo microsecond time scale folding reactions that involve significant populations of partly ordered forms, making it difficult to discern individual steps in their folding pathways. It has been suggested that many of these proteins fold non-cooperatively, with no significant barriers to separate the energy landscape into distinct thermodynamic states. Here we present an approach for studying the cooperativity of rapid protein folding with a combination of differential scanning calorimetry (DSC), nuclear magnetic resonance (NMR) relaxation dispersion experiments, and an analysis of the temperature dependence of amide (1)H and (15)N chemical shifts. We applied this method to the PBX homeodomain (PBX-HD), which folds on the microsecond time scale and produces a broad DSC thermogram with an elevated and steeply sloping native-state heat capacity baseline, making it a candidate for barrierless folding. However, by globally fitting the NMR thermal melt and DSC data, and by comparing these results to those obtained from the NMR relaxation dispersion experiments, we show that the native form of the protein undergoes two-state exchange with a small population of the thermally denatured form, well below the melting temperature. This result directly demonstrates the coexistence of distinct folded and unfolded forms and firmly establishes that folding of PBX-HD is cooperative. Further, we see evidence of large-scale structural and dynamical changes within the native state by NMR, which helps to explain the broad and shallow DSC profile. This study illustrates the potential of combining calorimetry with NMR dynamics experiments to dissect mechanisms of protein 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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».