Designed protein reveals structural determinants of extreme kinetic stability
Notice bibliographique
Résumé
The design of stable, functional proteins is difficult. Improved design requires a deeper knowledge of the molecular basis for design outcomes and properties. We previously used a bioinformatics and energy function method to design a symmetric superfold protein composed of repeating structural elements with multivalent carbohydrate-binding function, called ThreeFoil. This and similar methods have produced a notably high yield of stable proteins. Using a battery of experimental and computational analyses we show that despite its small size and lack of disulfide bonds, ThreeFoil has remarkably high kinetic stability and its folding is specifically chaperoned by carbohydrate binding. It is also extremely stable against thermal and chemical denaturation and proteolytic degradation. We demonstrate that the kinetic stability can be predicted and modeled using absolute contact order (ACO) and long-range order (LRO), as well as coarse-grained simulations; the stability arises from a topology that includes many long-range contacts which create a large and highly cooperative energy barrier for unfolding and folding. Extensive data from proteomic screens and other experiments reveal that a high ACO/LRO is a general feature of proteins with strong resistances to denaturation and degradation. These results provide tractable approaches for predicting resistance and designing proteins with sufficient topological complexity and long-range interactions to accommodate destabilizing functional features as well as withstand chemical and proteolytic challenge.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».