The Conformational Space of the SARS-CoV-2 Main Protease Active Site Loops Is Determined by Ligand Binding and Interprotomer Allostery
Notice bibliographique
Résumé
The main protease (M pro ) of SARS-CoV-2 is essential for viral replication and is, therefore, an important drug target. Here, we investigate two flexible loops in M pro that play a role in catalysis. Using all-atom molecular dynamics simulations, we analyze the structural ensemble of M pro in an apo state and substrate-bound state. We find that the flexible loops can adopt open, intermediate (partly open), and closed conformations in solution, which differs from the partially closed state observed in crystal structures of M pro . When the loops are in closed or intermediate states, the catalytic residues are more likely to be in close proximity, which is crucial for catalysis. Additionally, we find that substrate binding to one protomer of the homodimer increases the frequency of intermediate states in the bound protomer while also affecting the structural propensity of the apo protomer’s flexible loops. Using dynamic network analysis, we identify multiple allosteric pathways connecting the two active sites of the homodimer. Common to these pathways is an allosteric hotspot involving the N-terminus, a critical region that comprises part of the binding pocket. Taken together, the results of our simulation study provide detailed insight into the relationships between the flexible loops and substrate binding in a prime drug target for COVID-19.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 |
| 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 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 ».