Hydrogen/Deuterium Exchange Measurements May Provide an Incomplete View of Protein Dynamics: a Case Study on Cytochrome <i>c</i>
Notice bibliographique
Résumé
Many aspects of protein function rely on conformational fluctuations. Hydrogen/deuterium exchange (HDX) mass spectrometry (MS) provides a window into these dynamics. Despite the widespread use of HDX-MS, it remains unclear whether this technique provides a truly comprehensive view of protein dynamics. HDX is mediated by H-bond-opening/closing events, implying that HDX methods provide an H-bond-centric view. This raises the question if there could be fluctuations that leave the H-bond network unaffected, thereby rendering them undetectable by HDX-MS. We explore this issue in experiments on cytochrome c (cyt c ). Compared to the Fe(II) protein, Fe(III) cyt c shows enhanced deuteration on both the distal and proximal sides of the heme. Previous studies have attributed the enhanced dynamics of Fe(III) cyt c to the facile and reversible rupture of the distal M80–Fe(III) bond. Using molecular dynamics (MD) simulations, we conducted a detailed analysis of various cyt c conformers. Our MD data confirm that rupture of the M80–Fe(III) contact triggers major reorientation of the distal Ω loop. Surprisingly, this event takes place with only miniscule H-bonding alterations. In other words, the distal loop dynamics are almost “HDX-silent”. Moreover, distal loop movements cannot account for enhanced dynamics on the opposite (proximal) side of the heme. Instead, enhanced deuteration of Fe(III) cyt c is attributed to sparsely populated conformers where both the distal (M80) and proximal (H18) coordination bonds have been ruptured, along with opening of numerous H-bonds on both sides of the heme. We conclude that there can be major structural fluctuations that are only weakly coupled to changes in H-bonding, making them virtually impossible to track by HDX-MS. In such cases, HDX-MS may provide an incomplete view of protein dynamics.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».