Unfolded protein ensembles, folding trajectories, and refolding rate prediction
Notice bibliographique
Résumé
Computer simulations can provide critical information on the unfolded ensemble of proteins under physiological conditions, by explicitly characterizing the geometrical properties of the diverse conformations that are sampled in the unfolded state. A general computational analysis across many proteins has not been implemented however. Here, we develop a method for generating a diverse conformational ensemble, to characterize properties of the unfolded states of intrinsically disordered or intrinsically folded proteins. The method allows unfolded proteins to retain disulfide bonds. We examined physical properties of the unfolded ensembles of several proteins, including chemical shifts, clustering properties, and scaling exponents for the radius of gyration with polymer length. A problem relating simulated and experimental residual dipolar couplings is discussed. We apply our generated ensembles to the problem of folding kinetics, by examining whether the ensembles of some proteins are closer geometrically to their folded structures than others. We find that for a randomly selected dataset of 15 non-homologous 2- and 3-state proteins, quantities such as the average root mean squared deviation between the folded structure and unfolded ensemble correlate with folding rates as strongly as absolute contact order. We introduce a new order parameter that measures the distance travelled per residue, which naturally partitions into a smooth "laminar" and subsequent "turbulent" part of the trajectory. This latter conceptually simple measure with no fitting parameters predicts folding rates in 0 M denaturant with remarkable accuracy (r = -0.95, p = 1 × 10(-7)). The high correlation between folding times and sterically modulated, reconfigurational motion supports the rapid collapse of proteins prior to the transition state as a generic feature in the folding of both two-state and multi-state proteins. This method for generating unfolded ensembles provides a powerful approach to address various questions in protein evolution, misfolding and aggregation, transient structures, and molten globule and disordered protein phases.
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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 | 0,001 | 0,008 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».