Dramatic destabilization of transmembrane helix interactions by features of natural membrane environments.
Dramatic destabilization of transmembrane helix interactions by features of natural membrane environments.
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DOI：
10.1021/ja204524c
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发表时间：
2011-07-27
影响因子：
15
通讯作者：
Bowie, James U.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hong, Heedeok;Bowie, James U.
膜蛋白已经进化到在脂质双层中折叠和发挥功能，因此通常认为它们的稳定性应该在天然膜环境中优化。然而，最佳稳定性并不总是与功能的最佳化雅阁，因此，在复杂的膜环境中发生的进化压力可能有利于边缘稳定性。在这里，我们发现，跨膜螺旋二聚体，血型糖蛋白A（GpATM）实际上是不稳定的异质环境中的天然膜比它是在模型膜，甚至常见的洗涤剂。主要的不稳定因素是带电脂质和带电GpATM侧链之间的静电相互作用，以及来自其他膜蛋白的非特异性竞争。这些影响压倒了侧向充填压力和排除体积的稳定贡献。我们的工作说明了进化如何利用膜组成来调节蛋白质的稳定性。
Membrane proteins have evolved to fold and function in a lipid bilayer, so it is generally assumed that their stability should be optimized in a natural membrane environment. Yet optimal stability is not always in accord with optimization of function, so evolutionary pressure, occurring in a complex membrane environment, may favor marginal stability. Here we find that the transmembrane helix dimer, glycophorin A (GpATM) is actually much less stable in the heterogeneous environment of a natural membrane than it is in model membranes and even common detergents. The primary destabilizing factors are electrostatic interactions between charged lipids and charged GpATM side chains, and non-specific competition from other membrane proteins. These effects overwhelm stabilizing contributions from lateral packing pressure and excluded volume. Our work illustrates how evolution can employ membrane composition to modulate protein stability.
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DOI：
10.1073/pnas.83.17.6258
发表时间：
1986-09-01
影响因子：
11.1
作者：
GRASBERGER, B;MINTON, AP;METZGER, H
通讯作者：
METZGER, H
影响因子：
5.6
作者：
Doura, AK;Fleming, KG
通讯作者：
Fleming, KG
影响因子：
15
作者：
Chen, Lirong;Novicky, Lawrence;Hristova, Kalina
通讯作者：
Hristova, Kalina
影响因子：
2.9
作者：
Curran, AR;Templer, RH;Booth, PJ
通讯作者：
Booth, PJ
影响因子：
15
作者：
Blois, Tracy M.;Hong, Heedeok;Bowie, James U.
通讯作者：
Bowie, James U.