Microsecond Molecular Dynamics Simulations of Intrinsically Disordered Proteins Involved in the Oxidative Stress Response
Notice bibliographique
Résumé
Intrinsically disordered proteins (IDPs) are abundant in cells and have central roles in protein-protein interaction networks. Interactions between the IDP Prothymosin alpha (ProTα) and the Neh2 domain of Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), with a common binding partner, Kelch-like ECH-associated protein 1(Keap1), are essential for regulating cellular response to oxidative stress. Misregulation of this pathway can lead to neurodegenerative diseases, premature aging and cancer. In order to understand the mechanisms these two disordered proteins employ to bind to Keap1, we performed extensive 0.5-1.0 microsecond atomistic molecular dynamics (MD) simulations and isothermal titration calorimetry experiments to investigate the structure/dynamics of free-state ProTα and Neh2 and their thermodynamics of bindings. The results show that in their free states, both ProTα and Neh2 have propensities to form bound-state-like β-turn structures but to different extents. We also found that, for both proteins, residues outside the Keap1-binding motifs may play important roles in stabilizing the bound-state-like structures. Based on our findings, we propose that the binding of disordered ProTα and Neh2 to Keap1 occurs synergistically via preformed structural elements (PSEs) and coupled folding and binding, with a heavy bias towards PSEs, particularly for Neh2. Our results provide insights into the molecular mechanisms Neh2 and ProTα bind to Keap1, information that is useful for developing therapeutics to enhance the oxidative stress response.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».