Thermodynamic and kinetic stability of the Josephin Domain closed arrangement: evidences from replica exchange molecular dynamics
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Molecular phenomena driving pathological aggregation in neurodegenerative diseases are not completely understood yet. Peculiar is the case of Spinocerebellar Ataxia 3 (SCA3) where the conformational properties of the AT-3 N-terminal region, also called Josephin Domain (JD), play a key role in the first step of aggregation, having the JD an amyloidogenic propensity itself. For this reason, unraveling the intimate relationship between JD structural features and aggregation tendency may lead to a step forward in understanding the pathology and rationally design a cure. In this connection, computational modeling has demonstrated to be helpful in exploring the protein molecular dynamics and mechanism of action. RESULTS: Conformational dynamics of the JD is here finely investigated by replica exchange molecular dynamics simulations able to sample the microsecond time scale and to provide both a thermodynamic and kinetic description of the protein conformational changes. Accessible structural conformations of the JD have been identified in: open, intermediate and closed like arrangement. Data indicated the closed JD arrangement as the most likely protein arrangement. The protein transition from closed toward intermediate/open states was characterized by a rate constant higher than 700 ns. This result also explains the inability of classical molecular dynamics to explore transitions from closed to open JD configuration on a time scale of hundreds of nanoseconds. CONCLUSION: This work provides the first kinetic estimation of the JD transition pathway from open-like to closed-like arrangement and vice-versa, indicating the closed-like arrangement as the most likely configuration for a JD in water environment. More widely, the importance of our results is also underscored considering that the ability to provide a kinetic description of the protein conformational changes is a scientific challenge for both experimental and theoretical approaches to date. REVIEWERS: This article was reviewed by Oliviero Carugo, Bojan Zagrovic.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».