Hydrophobic Helical Hairpins: Design and Packing Interactions in Membrane Environments
Notice bibliographique
Résumé
Helix-helix interactions within membranes are dominated by van der Waals packing motifs and side chain-side chain hydrogen bond formation, which act in tandem to determine the residues that comprise the interface between two given helices. To explore in a systematic manner the tertiary contacts between transmembrane helices, we have designed and expressed in Escherichia coli highly hydrophobic helix-loop-helix constructs of prototypic sequence K(1)KKKKKKFAIAIAIIAWAX(19)AIIAIAIAIKSPGSKIAIAIAIIAZ(44)AWAIIAIAIAFKKKKKKK(62), where "small" (Ala) and "large" (Ile) residues were used to maximize the tertiary contact area. Evidence that the two transmembrane (TM) segments in the AI construct contain an interface conducive for folding into a hairpin structure was obtained from the results that (i) the single TM AI(pep) peptide derived from the AI hairpin forms SDS-resistant dimers on PAGE gels and (ii) the corresponding sequence forms a strong dimer when examined in vivo in TOXCAT assays. Site-directed mutagenesis of AI hairpins was carried out to incorporate each of the 20 commonly occurring amino acids at X positions. Analysis on Western blots using an oligomerization assay in 12% NuPage-sodium dodecyl sulfate (SDS) indicated that mutants with X = E, D, Q, R, N, H, and K largely formed SDS-resistant dimers-which likely correspond to H-bonded four-helix bundles-while all the others (e.g., X = F, W, L, I, M, V, C, Y, A, T, S, G, and P) remained monomeric. Systematic studies of X/Z double mutants indicated that formation of hairpin dimers is the result of the disruption of stabilizing interactions between the antiparallel helices within the AI construct. The overall results suggest that, in situations where hydrophobic van der Waals packing energy between helices is sufficient to prevent significant rotation about the major axes of interacting helices, intrahairpin side chain-side chain H-bond formation will occur mainly when pairs of polar residues are interfacially located and proximal. Knowledge of the relative contributions of these forces should be of value, for example, in clarifying the context--and the structural consequences--of disease-related mutations.
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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 | 0,000 | 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 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 ».