Mechanical Unfolding and Folding of a Complex Slipknot Protein Probed by Using Optical Tweezers
Notice bibliographique
Résumé
Knotted and slipknotted proteins are topologically complex. Understanding their folding and unfolding mechanism has attracted considerable interest. Here we combined protein engineering, single-molecule optical tweezers, and steered molecular dynamics (SMD) simulations to investigate the mechanical unfolding and folding of a slipknotted protein pyruvoyl-dependent arginine decarboxylase (PADC). In its slipknotted structure, PADC contains a long threaded loop (85 residues), which is almost twice the size of the knotting loop. When stretched from its N- and C-termini, the majority of PADC can be readily unfolded in a two-state manner, and the slipknotted structure was untied. A small percentage of PADC unfolded following a three-state pathway involving the formation of an unfolding intermediate state. These unfolding intermediate states showed a broad distribution of contour length increments, suggesting that they did not have a well-defined specific structure. SMD simulations revealed the main free energy barrier to the unfolding of PADC and suggested that the unfolding intermediate states may originate from the frication of polypeptide chain sliding during the process of pulling the threaded loop out of the knotting loop. Upon relaxation, a small percentage of the unfolded and untied PADC polypeptide chain can refold back to its native slipknotted conformation, but a large fraction can only reach a misfolded state. Our results revealed the complexity of the mechanical unfolding and refolding of a slipknotted protein with a long threaded loop.
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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 | 0,000 | 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 ».