A fine balance of hydrophobic-electrostatic communication pathways in a pH-switching protein
Notice bibliographique
Résumé
Allostery is the phenomenon of coupling between distal binding sites in a protein. Such coupling is at the crux of protein function and regulation in a myriad of scenarios, yet determining the molecular mechanisms of coupling networks in proteins remains a major challenge. Here, we report mechanisms governing pH-dependent myristoyl switching in monomeric hisactophilin, whereby the myristoyl moves between a sequestered state, i.e., buried within the core of the protein, to an accessible state, in which the myristoyl has increased accessibility for membrane binding. Measurements of the pH and temperature dependence of amide chemical shifts reveal protein local structural stability and conformational heterogeneity that accompany switching. An analysis of these measurements using a thermodynamic cycle framework shows that myristoyl-proton coupling at the single-residue level exists in a fine balance and extends throughout the protein. Strikingly, small changes in the stereochemistry or size of core and surface hydrophobic residues by point mutations readily break, restore, or tune myristoyl switch energetics. Synthesizing the experimental results with those of molecular dynamics simulations illuminates atomistic details of coupling throughout the protein, featuring a large network of hydrophobic interactions that work in concert with key electrostatic interactions. The simulations were critical for discerning which of the many ionizable residues in hisactophilin are important for switching and identifying the contributions of nonnative interactions in switching. The strategy of using temperature-dependent NMR presented here offers a powerful, widely applicable way to elucidate the molecular mechanisms of allostery in proteins at high resolution.
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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) | 0,000 | 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 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 ».