丝氨酸（S13和S14）残基侧链位置特性对模型蛋白Trp-cage折叠的影响

作者：张孝春; 汪萌; 黄卓然; 徐成振; 张兴旺; 张强; 吴晓敏^*

来源：生物学杂志, 2021, 38(02): 36-42.

• 模型蛋白Trp-cage
• 侧链朝向
• 残基突变
• 折叠机制
• 残基相互作用

以模型蛋白Trp-cage为例,采用基于PDB卷曲库优化现有OPLSAA/L后得到的残基特异性力场(RSFF1)研究野生态模型蛋白Trp-cage及其突变体S13G和S14G的折叠转变过程。结果表明:野生态结构在RSFF1力场下能够快速准确地折叠至天然态(RMSD=0.67 A),其折叠路径为D■I1■I2■N,符合扩散-碰撞模型。侧链朝向溶剂的残基S13突变后并未对其二级和三级结构的形成产生较大影响,且其结构最终折叠形成近天然态N’(RMSD=1.9 A);而侧链朝向结构内部的残基S14则不同,其残基突变后导致结构N端α-螺旋局部结构解旋松散、310-螺旋结构消失,并且三级疏水核心结构错误塌缩(RMSD=3.8 A)。具有相同侧链的残基S13和S14由于其侧链朝向相反对其结构稳定和折叠转变的贡献程度不同,这表明在稳定多肽和蛋白活性构象和提高多肽类抑制剂成药性过程中除了研究残基侧链本身的电荷、疏水、极性等化学特性还需充分考虑到残基侧链自身的朝向位置特性。

• 单位
  伊犁师范大学; 淮北师范大学; 生命科学学院