Polar mutations in membrane proteins as a biophysical basis for disease
Pourquoi ce travail est dans la base
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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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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 découle