Molecular Dynamics of Outer Membrane-Embedded Polysaccharide Secretion Porins Reveals Closed Resting-State Surface Gates Targetable by Virtual Fragment Screening for Drug Hotspot Identification
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Recent advances in iterative neural network analyses (e.g., AlphaFold2 and RoseTTA fold) have been revolutionary for protein 3D structure prediction, especially for difficult-to-manipulate α-helical/β-barrel integral membrane proteins. These model structures are calculated based on the coevolution of amino acids within the protein of interest and similarities to existing protein structures; the local effects of the membrane on folding and stability of the calculated model structures are not considered. We recently reported the discovery, 3D modeling, and characterization of 18-β-stranded outer-membrane (OM) WzpX, WzpS, and WzpB β-barrel secretion porins for the exopolysaccharide (EPS), major spore coat polysaccharide (MASC), and biosurfactant polysaccharide (BPS) pathways (respectively) in the Gram-negative social predatory bacterium Myxococcus xanthus DZ2. However, information was not obtained regarding the dynamic behavior of surface-gating WzpX/S/B loop domains or on potential treatments to inactivate these porins. Herein, we developed a molecular dynamics (MD) protocol to study the core stability and loop dynamism of neural network-based integral membrane protein structure models embedded in an asymmetric OM bilayer, using the M. xanthus WzpX, WzpS, and WzpB proteins as test candidates. This was accomplished through integration of the CHARMM-graphical user interface (GUI) and Molecular Operating Environment (MOE) workflows to allow for a rapid simulation system setup and facilitate data analysis. In addition to serving as a method of model structure validation, our molecular dynamics simulations revealed a minimal movement of extracellular WzpX/S/B loops in the absence of an external stimulus as well as druggable cavities between the loops. Virtual screening of a commercial fragment library against these cavities revealed putative fragment-binding hotspots on the cell-surface face of each β-barrel, along with key interacting residues, and identified promising hits for the design of potential binders capable of plugging the β-barrels and inhibiting polysaccharide secretion.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,001 | 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 ».