Polar mutations in membrane proteins as a biophysical basis for disease
Notice bibliographique
Résumé
Transmembrane (TM) alpha-helices are surrounded by the hydrocarbon chains of the lipid bilayer. The low dielectric constant of this environment makes it extremely unfavorable for a residue with a polar side chain to exist in a non-H-bonded state. Therefore, in combination with a wild-type polar residue partner, a polar TM mutant could generate, in some cases, a non-native H-bond that could impair native protein structure/function-and possibly lead to a disease state. We have examined protein mutation databases and have found many examples of TM-based apolar to polar mutations that are, in fact, a cause of human disease. Here we review the various molecular defects that such mutations can produce, including impeding protein dynamics by side-chain-side-chain interhelical H-bond cross-links; alteration of helical packing through steric hindrance; and disruption of a protein active site. We further note that the reverse case--membrane-embedded polar to apolar mutations--can similarly cause human disease, implying that native interhelical H-bonds can also play pivotal roles in stabilizing native TM domains. As a specific example, we show that the Gly to Arg mutation occurs statistically more frequently in TM domains as compared to its occurrence in soluble domains, suggesting that TM-based G-to-R mutations have a high "phenotypic propensity" for disease. A more complete understanding of how mutations involving polar residues in TM domains of proteins translate into compromised function may aid in the development of novel therapeutics.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».