Effects of Molecular Crowding on the Dynamics of Intrinsically Disordered Proteins
Notice bibliographique
Résumé
Inside cells, the concentration of macromolecules can reach up to 400 g/L. In such crowded environments, proteins are expected to behave differently than in vitro. It has been shown that the stability and the folding rate of a globular protein can be altered by the excluded volume effect produced by a high density of macromolecules. However, macromolecular crowding effects on intrinsically disordered proteins (IDPs) are less explored. These proteins can be extremely dynamic and potentially sample a wide ensemble of conformations under non-denaturing conditions. The dynamic properties of IDPs are intimately related to the timescale of conformational exchange within the ensemble, which govern target recognition and how these proteins function. In this work, we investigated the macromolecular crowding effects on the dynamics of several IDPs by measuring the NMR spin relaxation parameters of three disordered proteins (ProTα, TC1, and α-synuclein) with different extents of residual structures. To aid the interpretation of experimental results, we also performed an MD simulation of ProTα. Based on the MD analysis, a simple model to correlate the observed changes in relaxation rates to the alteration in protein motions under crowding conditions was proposed. Our results show that 1) IDPs remain at least partially disordered despite the presence of high concentration of other macromolecules, 2) the crowded environment has differential effects on the conformational propensity of distinct regions of an IDP, which may lead to selective stabilization of certain target-binding motifs, and 3) the segmental motions of IDPs on the nanosecond timescale are retained under crowded conditions. These findings strongly suggest that IDPs function as dynamic structural ensembles in cellular environments.
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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 | 0,000 |
| 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 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 ».