Probing protein ensemble rigidity and hydrogen–deuterium exchange
Notice bibliographique
Résumé
Protein rigidity and flexibility can be analyzed accurately and efficiently using the program floppy inclusion and rigid substructure topography (FIRST). Previous studies using FIRST were designed to analyze the rigidity and flexibility of proteins using a single static (snapshot) structure. It is however well known that proteins can undergo spontaneous sub-molecular unfolding and refolding, or conformational dynamics, even under conditions that strongly favor a well-defined native structure. These (local) unfolding events result in a large number of conformers that differ from each other very slightly. In this context, proteins are better represented as a thermodynamic ensemble of 'native-like' structures, and not just as a single static low-energy structure. Working with this notion, we introduce a novel FIRST-based approach for predicting rigidity/flexibility of the protein ensemble by (i) averaging the hydrogen bonding strengths from the entire ensemble and (ii) by refining the mathematical model of hydrogen bonds. Furthermore, we combine our FIRST-ensemble rigidity predictions with the ensemble solvent accessibility data of the backbone amides and propose a novel computational method which uses both rigidity and solvent accessibility for predicting hydrogen-deuterium exchange (HDX). To validate our predictions, we report a novel site specific HDX experiment which characterizes the native structural ensemble of Acylphosphatase from hyperthermophile Sulfolobus solfataricus (Sso AcP). The sub-structural conformational dynamics that is observed by HDX data, is closely matched with the FIRST-ensemble rigidity predictions, which could not be attained using the traditional single 'snapshot' rigidity analysis. Moreover, the computational predictions of regions that are protected from HDX and those that undergo exchange are in very good agreement with the experimental HDX profile of Sso AcP.
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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 | 0,000 | 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 ».