High water mobility on the ice-binding surface of a hyperactive antifreeze protein
Notice bibliographique
Résumé
Antifreeze proteins (AFPs) prevent uncontrolled ice formation in organisms exposed to subzero temperatures by binding irreversibly to specific planes of nascent ice crystals. To understand the thermodynamic driving forces and kinetic mechanism of AFP activity, it is necessary to characterize the hydration behavior of these proteins in solution. With this aim, we have studied the hyperactive insect AFP from Tenebrio molitor (TmAFP) with the (17)O magnetic relaxation dispersion (MRD) method, which selectively monitors the rotational motion and exchange kinetics of water molecules on picosecond-microsecond time scales. The global hydration behavior of TmAFP is found to be similar to non-antifreeze proteins, with no evidence of ice-like or long-ranged modifications of the solvent. However, two sets of structural water molecules, located within the core and on the ice-binding face in the crystal structure of TmAFP, may have functional significance. We find that 2 of the 5 internal water molecules exchange with a residence time of 8 +/- 1 micros at 300 K and a large activation energy of approximately 50 kJ mol(-1), reflecting intermittent large-scale conformational fluctuations in this exceptionally dense and rigid protein. Six water molecules arrayed with ice-like spacing in the central trough on the ice-binding face exchange with bulk water on a sub-nanosecond time scale. The combination of high order and fast exchange may allow these water molecules to contribute entropically to the ice-binding affinity without limiting the absorption rate.
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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 ».