Solid-State NMR Provides Evidence for Small-Amplitude Slow Domain Motions in a Multispanning Transmembrane α-Helical Protein
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Proteins are dynamic entities and populate ensembles of conformations. Transitions between states within a conformational ensemble occur over a broad spectrum of amplitude and time scales, and are often related to biological function. Whereas solid-state NMR (SSNMR) spectroscopy has recently been used to characterize conformational ensembles of proteins in the microcrystalline states, its applications to membrane proteins remain limited. Here we use SSNMR to study conformational dynamics of a seven-helical transmembrane (TM) protein, Anabaena Sensory Rhodopsin (ASR) reconstituted in lipids. We report on site-specific measurements of the 15N longitudinal R1 and rotating frame R1ρ relaxation rates at two fields of 600 and 800 MHz and at two temperatures of 7 and 30 °C. Quantitative analysis of the R1 and R1ρ values and of their field and temperature dependencies provides evidence of motions on at least two time scales. We modeled these motions as fast local motions and slower collective motions of TM helices and of structured loops, and used the simple model-free and extended model-free analyses to fit the data and estimate the amplitudes, time scales and activation energies. Faster picosecond (tens to hundreds of picoseconds) local motions occur throughout the protein and are dominant in the middle portions of the TM helices. In contrast, the amplitudes of the slower collective motions occurring on the nanosecond (tens to hundreds of nanoseconds) time scales, are smaller in the central parts of helices, but increase toward their cytoplasmic sides as well as in the interhelical loops. ASR interacts with a soluble transducer protein on its cytoplasmic surface, and its binding affinity is modulated by light. The larger amplitude of motions on the cytoplasmic side of the TM helices correlates with the ability of ASR to undergo large conformational changes in the process of binding/unbinding the transducer.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».