Comparing effects of attractive interactions in crowded systems: nonspecific, hydrophobic, and hydrogen bond interactions
Notice bibliographique
Résumé
The equilibrium stability of a protein is determined by its amino acid sequence and the solution conditions, such as temperature, pH and presence of chemical denaturant. The stability of a single protein in two identical solutions can nonetheless differ if other macromolecules, termed cosolutes or crowders, are present in one of the solutions at concentrations high enough to occupy a substantial fraction of the solution volume. This effect, due to the presence of the crowders, decreases or increases the stability depending on the interactions between the protein and crowders. Hard-core steric repulsions, which are responsible for the reduction in free volume, are expected to entropically stabilize the protein while attractive interactions can be destabilizing. Here we use a coarse-grained protein model to assess the impact of different types of crowder-protein interactions on the stability of a 35-amino acid model sequence folding into a helical bundle. We find that, for the same interaction strength and concentration, spherical crowders with a hydrophobic character are more destabilizing than crowders interacting nonspecifically with the protein. However, the two types of interactions differ in the degree of association between crowders and protein. At an interaction strength for which the attractive interactions roughly counteracts the stabilizing hard-core repulsions, the nonspecific interactions lead to much stronger crowder-protein association than the hydrophobic interactions. Additionally, we study crowders in the form of polypeptide chains, which are capable of hydrogen bonding with the protein. These peptide crowders have a destabilizing effect even at relatively low crowder concentrations, especially if the sequence of the peptide crowders includes hydrophobic amino acids. Our findings emphasize the importance of the interplay between different types of attractive crowder-protein interactions and entropic effects in determining the net effect on protein stability.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 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 ».