Side-chain rotamer changes upon ligand binding: common, crucial, correlate with entropy and rearrange hydrogen bonding
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Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: Protein movements form a continuum from large domain rearrangements (including folding and restructuring) to side-chain rotamer changes and small rearrangements. Understanding side-chain flexibility upon binding is important to understand molecular recognition events and predict ligand binding. METHODS: In the present work, we developed a well-curated non-redundant dataset of 188 proteins in pairs of structures in the Apo (unbound) and Holo (bound) forms to study the extent and the factors that guide side-chain rotamer changes upon binding. RESULTS: Our analysis shows that side-chain rotamer changes are widespread with only 10% of binding sites displaying no conformational changes. Overall, at most five rotamer changes account for the observed movements in 90% of the cases. Furthermore, rotamer changes are essential in 32% of flexible binding sites. The different amino acids have a 11-fold difference in their probability to undergo changes. Side-chain flexibility represents an intrinsic property of amino acids as it correlates well with configurational entropy differences. Furthermore, on average b-factors and solvent accessible surface areas can discriminate flexible side-chains in the Apo form. Finally, there is a rearrangement of the hydrogen-bonding network upon binding primarily with a loss of H-bonds with water molecules and a gain of H-bonds with protein residues for flexible residues. Interestingly, only 25% of side chains capable of forming H-bonds do so with the ligand upon binding. In terms of drug design, this last result shows that there is a large number of potential interactions that may be exploited to modulate the specificity and sensitivity of inhibitors. CONTACT: rafael.najmanovich@usherbrooke.ca.
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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