The energetic cost of domain reorientation in maltose-binding protein as studied by NMR and fluorescence spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Maltose-binding protein (MBP) is a two-domain protein that undergoes a ligand-mediated conformational rearrangement from an "open" to a "closed" structure on binding to maltooligosaccharides. To characterize the energy landscape associated with this transition, we have generated five variants of MBP with mutations located in the hinge region of the molecule. Residual dipolar couplings, measured in the presence of a weak alignment medium, have been used to establish that the average structures of the mutant proteins are related to each other by domain rotation about an invariant axis, with the rotation angle varying from 5 degrees to 28 degrees. Additionally, the domain orientations observed in the wild-type apo and ligand-bound (maltose, maltotriose, etc.) structures are related through a rotation of 35 degrees about the same axis. Remarkably, the free energy of unfolding, measured by equilibrium denaturation experiments and monitored by fluorescence spectroscopy, shows a linear correlation with the rotation angle, with the stability of the (apo)protein decreasing with domain closure by 212 +/- 16 cal mol-1 per degree of rotation. The apparent binding energy for maltose also shows a similar correlation with the interdomain angle, suggesting that the mutations, as they relate to binding, affect predominantly the ligand-free structure. The linearity of the energy change is interpreted in terms of an increase in the extent of hydrophobic surface that becomes solvent accessible on closure. The combination of structural, stability, and binding data allows separation of the energetics of domain reorientation from ligand binding. This work presents a near quantitative structure-energy-binding relationship for a series of mutants of MBP, illustrating the power of combined studies involving protein engineering and solution NMR spectroscopy.
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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 ».