Predicting structural and energetic changes in Met–aromatic motifs on methionine oxidation to the sulfoxide and sulfone
Notice bibliographique
Résumé
Noncovalent interactions between Met and aromatic residues define a common Met-aromatic motif in proteins. Met oxidation to MetOn (n = 1 sulfoxide, n = 2 sulfone) alters protein stability and function. To predict the chemical and physical consequences of such oxidations, we modeled the chemistry and redox properties of MetOn-aromatic complexes in depth for comparison with our Met-aromatic models (E. A. Orabi and A. M. English, J. Phys. Chem. B, 2018, 122, 3760). We describe here ab initio quantum mechanical calculations at the MP2(full)/6-311++G(d,p) level of theory on complexes of MetOn (n = 1, 2; modeled by Me2SO and Me2SO2) with models of the side-chains of Phe (benzene, toluene), Trp (indole, 3-methylindole), Tyr (phenol, 4-methylphenol) and His (imidazole, 4-methylimidazole). Binding energies of the global minimum conformers (-3.4 to -11.9 kcal mol-1) indicate that the gas-phase Me2SOn-aromatics are 40-115% more stable than the Me2S-aromatics. Binding of S between the edge and face of the aromatic ring is favored in most complexes as it accommodates both robust σ- and π-type H-bonding. Interactions involving the σ-holes on the S atoms (σ-holeπar and σ-holeNar/Oar), as well as Sπ interactions in the sulfoxides, contribute to complex stability. Complexation modulates the ionization potential (IP) of the interacting fragments with the binding geometry dictating the center oxidized in the Me2SO-aromatics whereas the aromatic is oxidized in the Me2SO2 complexes because of the sulfone's high IP. Potentials of mean force reveal binding free energies of -0.2 to -0.7 kcal mol-1 in bulk water, which indicates that the Me2SOn-aromatics are up to 80% less stable than the corresponding aqueous Me2S-aromatics. Molecular dynamics simulations predict that Me2SOn preferentially interacts with the ring face and expose the dominance of π- vs. σ-type H-bonding in the hydrated complexes as found for the Me2S-aromatics. Our modeling will inform how Met/MetOn-aromatic motifs are determinants of redox-induced changes in proteins.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 | 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 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 ».