The d'--d--d' vertical triad is less discriminating than the a'--a--a' vertical triad in the antiparallel coiled-coil dimer motif.
The d'--d--d' vertical triad is less discriminating than the a'--a--a' vertical triad in the antiparallel coiled-coil dimer motif.
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d--d--d 垂直三联体比反平行卷曲螺旋二聚体基序中的 a--a--a 垂直三联体具有更少的辨别力。
DOI：
10.1021/ja208855x
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发表时间：
2012
影响因子：
15
通讯作者：
Gellman,SamuelH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Steinkruger,JayD;Bartlett,GailJ;Hadley,ErikB;Fay,Lindsay;Woolfson,DerekN;Gellman,SamuelH
阐明蛋白质的氨基酸序列与其三维结构之间的关系，以及揭示多肽折叠的非共价相互作用，是蛋白质科学的主要目标。实现这些目标的一种方法是研究小折叠基序中选定残基之间或残基星座之间的相互作用。α-螺旋卷曲螺旋已成为此类研究的平台，因为这种折叠单元在序列和结构方面都相对简单。卷曲螺旋的螺旋-螺旋界面处的氨基酸侧链参与所谓的“节入孔”（KIH）包装，由此一个螺旋上的侧链（节）插入由配偶体螺旋上的四个侧链产生的空间（孔）中。绝大多数卷曲螺旋二聚体的序列稳定性研究都集中在这些KIH排列中的横向相互作用上，例如，在平行卷曲螺旋二聚体中，一个螺旋上的anaposition和配偶体的ana′位置之间，或者在反平行二聚体中，a--d′对之间。最近的研究表明，反平行二聚体中的垂直三单元体（具体来说，a′-a-a′三单元体）对配对偏好产生重大影响。这一观察结果为分析螺旋-螺旋界面侧链相互作用的其他复杂网络提供了动力。在这里，我们描述了一个实验和生物信息学研究的结合，表明在一个小的，设计的反平行卷曲螺旋二聚体中，d ′-d-d′三联体对配对偏好的影响比doa′-a-a′三联体小得多。而thed '-d-d'三联体的影响则依赖于侧边的-d-d相互作用。两者合计，这些结果加强了新兴的理解，简单的成对相互作用是不足以描述侧链的相互作用和反平行卷曲螺旋二聚体的整体稳定性，高阶相互作用必须考虑以及。
Elucidating relationships between the amino-acid sequences of proteins and their three-dimensional structures, and uncovering non-covalent interactions that underlie polypeptide folding, are major goals in protein science. One approach toward these goals is to study interactions between selected residues, or among constellations of residues, in small folding motifs. The α-helical coiled coil has served as a platform for such studies because this folding unit is relatively simple in terms of both sequence and structure. Amino acid side chains at the helix–helix interface of a coiled coil participate in so-called “knobs-into-holes” (KIH) packing whereby a side chain (the knob) on one helix inserts into a space (the hole) generated by four side chains on a partner helix. The vast majority of sequence–stability studies on coiled-coil dimers have focused on lateral interactions within these KIH arrangements, for example, between anaposition on one helix and ana′ position of the partner in a parallel coiled-coil dimer, or betweena--d′ pairs in an antiparallel dimer. More recently, it has been shown that vertical triads (specifically,a′--a--a′ triads) in antiparallel dimers exert a significant impact on pairing preferences. This observation provides impetus for analysis of other complex networks of side-chain interactions at the helix–helix interface. Here, we describe a combination of experimental and bioinformatics studies that show thatd′--d--d′ triads have much less impact on pairing preference than doa′--a--a′ triads in a small, designed antiparallel coiled-coil dimer. However, the influence of thed′--d--d′ triad depends on the laterala′--dinteraction. Taken together, these results strengthen the emerging understanding that simple pairwise interactions are not sufficient to describe side-chain interactions and overall stability in antiparallel coiled-coil dimers; higher-order interactions must be considered as well.
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