Structural characterization of the tunnels of <i>Mycobacterium tuberculosis</i> truncated hemoglobin N from molecular dynamics simulations
Notice bibliographique
Résumé
The structure of oxygenated trHbN from Mycobacterium tuberculosis shows an extended heme distal hydrogen-bond network that includes Tyr33(B10), Gln58(E11), and the bound O(2). In addition, trHbN structure shows a network of hydrophobic cavities organized in two orthogonal branches. In the present work, the structure and the dynamics of oxygenated and deoxygenated trHbN in explicit water was investigated from 100 ns molecular dynamics (MD) simulations. Results show that, depending on the presence or the absence of a coordinated O(2), the Tyr33(B10) and Gln58(E11) side chains adopt two different configurations in concert with hydrogen bond network rearrangement. In addition, our data indicate that Tyr33(B10) and Gln58(E11) control the dynamics of Phe62(E15). In deoxy-trHbN, Phe62(E15) is restricted to one conformation. Upon O(2) binding, the conformation of Gln58(E11) changes and residue Phe62(E15) fluctuates between two conformations. We also conducted a systematic study of trHbN tunnels by analyzing thousands of MD snapshots with CAVER. The results show that tunnel formation is the result of the dynamic reshaping of short-lived hydrophobic cavities. The analyses indicate that the presence of these cavities is likely linked to the rigid structure of trHbN and also reveal two tunnels, EH and BE, that link the protein surface to the buried distal heme pocket and not present in the crystallographic structure. The cavities are sufficiently large to accomodate and store ligands. Tunnel dynamics in trHbN was found to be controlled by the side-chain conformation of the Tyr33(B10), Gln58(E11), and Phe62(E15) residues. Importantly, in contrast to recently published works, our extensive systematic studies show that the presence or absence of a coordinated dioxygen does not control the opening of the long tunnel but rather the opening of the EH tunnel. In addition, the data lead to new and distinctly different conclusion on the impact of the Phe62(E15) residue on trHbN tunnels. We propose that the EH and the long tunnels are used for apolar ligands storage. The trajectories bring important new structural insights related to trHbN function and to ligand diffusion in proteins.
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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) | 0,001 | 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 ».