Clustering of Large Hydrophobes in the Hydrophobic Core of Two-stranded α-Helical Coiled-Coils Controls Protein Folding and Stability
Notice bibliographique
Résumé
The de novo design and biophysical characterization of two 60-residue peptides that dimerize to fold as parallel coiled-coils with different hydrophobic core clustering is described. Our goal was to investigate whether designing coiled-coils with identical hydrophobicity but with different hydrophobic clustering of non-polar core residues (each contained 6 Leu, 3 Ile, and 7 Ala residues in the hydrophobic core) would affect helical content and protein stability. The disulfide-bridged P3 and P2 differed dramatically in alpha-helical structure in benign conditions. P3 with three hydrophobic clusters was 98% alpha-helical, whereas P2 was only 65% alpha-helical. The stability profiles of these two analogs were compared, and the enthalpy and heat capacity changes upon denaturation were determined by measuring the temperature dependence by circular dichroism spectroscopy and confirmed by differential scanning calorimetry. The results showed that P3 assembled into a stable alpha-helical two-stranded coiled-coil and exhibited a native protein-like cooperative two-state transition in thermal melting, chemical denaturation, and calorimetry experiments. Although both peptides have identical inherent hydrophobicity (the hydrophobic burial of identical non-polar residues in equivalent heptad coiled-coil positions), we found that the context dependence of an additional hydrophobic cluster dramatically increased stability of P3 (Delta Tm approximately equal to 18 degrees C and Delta[urea](1/2) approximately equal to 1.5 M) as compared with P2. These results suggested that hydrophobic clustering significantly stabilized the coiled-coil structure and may explain how long fibrous proteins like tropomyosin maintain chain integrity while accommodating polar or charged residues in regions of the protein hydrophobic core.
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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 | 0,000 |
| 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 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 ».