Gas Phase Protein Folding Triggered by Proton Stripping Generates Inside-Out Structures: A Molecular Dynamics Simulation Study
Notice bibliographique
Résumé
The properties of electrosprayed protein ions continue to be enigmatic, owing to the absence of high-resolution structure determination methods in the gas phase. There is considerable evidence that under properly optimized conditions these ions preserve solution-like conformations and interactions. However, it is unlikely that these solution-like conformers represent the “intrinsic” structural preferences of gaseous proteins. In an effort to uncover what such intrinsically preferred conformers might look like, we performed molecular dynamics (MD) simulations of gaseous ubiquitin. Our work was inspired by recent gas phase experiments, where highly extended 13+ ubiquitin ions were transformed to compact 3+ species by proton stripping (Laszlo, K. J.; Munger, E. B.; Bush, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9581–9588). Our simulations covered several microseconds and used a mobile-proton algorithm to account for the fact that a H+ in gaseous proteins can migrate between different titratable sites. Proton stripping caused folding of ubiquitin into heterogeneous “inside-out” structures. The hydrophilic core of these conformers was stabilized by charge–charge and polar interactions, while hydrophobic residues were located on the protein surface. Collision cross sections of these MD structures were in good agreement with experimental results. The inside-out structures generated during gas phase folding are in striking contrast to the solution behavior which is dominated by the hydrophobic effect, i.e., the tendency to bury hydrophobic side chains in the core (instead of exposing them to the surface). We do not dispute that native-like proteins can be transferred into the gas phase as kinetically trapped species. However, those metastable conformers do not represent the intrinsic structural preferences of gaseous proteins. Our work for the first time provides detailed insights into the properties of intrinsically preferred gas phase conformers, and we unequivocally find them to have inside-out architectures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 |
| 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 ».