Hydrophobic association of α-helices, steric dewetting, and enthalpic barriers to protein folding
Notice bibliographique
Résumé
Efficient protein folding implies a microscopic funnel-like multidimensional free-energy landscape. Macroscopically, conformational entropy reduction can manifest itself as part of an empirical barrier in the traditional view of folding, but experiments show that such barriers can also entail significant unfavorable enthalpy changes. This observation raises the puzzling possibility, irrespective of conformational entropy, that individual microscopic folding trajectories may encounter large uphill moves and thus the multidimensional free-energy landscape may not be funnel-like. Here, we investigate how nanoscale hydrophobic interactions might underpin this salient enthalpic effect in biomolecular assembly by computer simulations of the association of two preformed polyalanine or polyleucine helices in water. We observe a high, positive enthalpic signature at room temperature when the helix separation is less than a single layer of water molecules. Remarkably, this unfavorable enthalpy change, with a parallel increase in void volume, is largely compensated for by a concomitant increase in solvent entropy, netting only a small or nonexistent microscopic free-energy barrier. Thus, our findings suggest that high enthalpic folding barriers can be consistent with a funnel picture of folding and are mainly a desolvation phenomenon indicative of a cooperative mechanism of simultaneous formation of multiple side-chain contacts at the rate-limiting step.
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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 | 0,001 | 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 | 0,000 | 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 ».