Side-chain rotamer changes upon ligand binding: common, crucial, correlate with entropy and rearrange hydrogen bonding
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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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».