Dynamic Docking and Electron-Transfer between Cytochrome<i> b</i><sub>5</sub> and a Suite of Myoglobin Surface-Charge Mutants. Introduction of a Functional-Docking Algorithm for Protein−Protein Complexes
Notice bibliographique
Résumé
Horse myoglobin (Mb) provides a convenient "workbench" for probing the effects of electrostatics on binding and reactivity in the dynamic [Mb, cytochrome b(5)] electron-transfer (ET) complex. We have combined mutagenesis and heme neutralization to prepare a suite of six Mb surface-charge variants: the [S92D]Mb and [V67R]Mb mutants introduce additional charges on the "front" face, and incorporation of the heme di-ester into each of these neutralizes the charge on the heme propionates which further increases the positive charge on the "front" face. For this set of mutants, the nominal charge of Mb changes by -1 to +3 units relative to that for native Mb. For each member of this set, we have measured the bimolecular quenching rate constant (k(2)) for the photoinitiated (3)ZnDMb --> Fe(3+)b(5) ET reaction as a function of ionic strength. We find: (i) a dramatic decoupling of binding and reactivity, in which k(2) varies approximately 10(3)-fold within the suite of Mbs without a significant change in binding affinity; (ii) the ET reaction occurs within the "thermodynamic" or "rapid exchange" limit of the "Dynamic Docking" model, in which a large ensemble of weakly bound protein-protein configurations contribute to binding, but only a few are reactive, as shown by the fact that the zero-ionic-strength bimolecular rate constant varies exponentially with the net charge on Mb; (iii) Brownian dynamic docking profiles allow us to visualize the microscopic basis of dynamic docking. To describe these results we present a new theoretical approach which mathematically combines PATHWAY donor/acceptor coupling calculations with Poisson-Boltzmann-based electrostatics estimates of the docking energetics in a Monte Carlo (MC) sampling framework that is thus specially tailored to the intermolecular ET problem. This procedure is extremely efficient because it targets only the functionally active complex geometries by introducing a "reactivity filter" into the computations themselves, rather than as a subsequent step. This efficiency allows us to employ more computationally expensive and accurate methods to describe the relevant intermolecular interaction energies and the protein-mediated donor/acceptor coupling interactions. It is employed here to compute the changes in the bimolecular rate constant for ET between Mb and cyt b(5) upon variations in the myoglobin surface charge, pH, and ionic strength.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».