Remeasuring HEWL pK <sub>a</sub> values by NMR spectroscopy: Methods, analysis, accuracy, and implications for theoretical pK <sub>a</sub> calculations
Notice bibliographique
Résumé
Site-specific pK(a) values measured by NMR spectroscopy provide essential information on protein electrostatics, the pH-dependence of protein structure, dynamics and function, and constitute an important benchmark for protein pK(a) calculation algorithms. Titration curves can be measured by tracking the NMR chemical shifts of several reporter nuclei versus sample pH. However, careful analysis of these curves is needed to extract residue-specific pK(a) values since pH-dependent chemical shift changes can arise from many sources, including through-bond inductive effects, through-space electric field effects, and conformational changes. We have re-measured titration curves for all carboxylates and His 15 in Hen Egg White Lysozyme (HEWL) by recording the pH-dependent chemical shifts of all backbone amide nitrogens and protons, Asp/Glu side chain protons and carboxyl carbons, and imidazole protonated carbons and protons in this protein. We extracted pK(a) values from the resulting titration curves using standard fitting methods, and compared these values to each other, and with those measured previously by ¹H NMR (Bartik et al., Biophys J 1994;66:1180–1184). This analysis gives insights into the true accuracy associated with experimentally measured pK(a) values. We find that apparent pK(a) values frequently differ by 0.5–1.0 units depending upon the nuclei monitored, and that larger differences occasionally can be observed. The variation in measured pK(a) values, which reflects the difficulty in fitting and assigning pH-dependent chemical shifts to specific ionization equilibria, has significant implications for the experimental procedures used for measuring protein pK(a) values, for the benchmarking of protein pK(a) calculation algorithms, and for the understanding of protein electrostatics in general.
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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 | 0,007 | 0,024 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».