Energetics of Hydrophilic Protein-Protein Association and the Role of Water.
Energetics of Hydrophilic Protein-Protein Association and the Role of Water.
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亲水性蛋白质-蛋白质缔合的能量学和水的作用
DOI：
10.1021/ct5001796
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发表时间：
2014
影响因子：
5.5
通讯作者：
Tanushree
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ulucan;Tanushree
亲水性蛋白质-蛋白质界面构成了所有蛋白质-蛋白质界面的主要部分，因此非常重要。然而，它们关联的定量表征仍然是一个持续的挑战，并且它们关联背后的驱动力仍然缺乏表征。在这里，我们使用三种经过充分研究的蛋白质复合物，通过在明确的水中进行广泛的分子动力学模拟，解决了亲水性蛋白质与水的作用之间的关联； Barnase-Barstar、细胞色素 c-细胞色素 c 过氧化物酶和酶 I-含组氨酸磷酸载体的 N 末端结构域。从伞式采样模拟中获得的一维自由能分布是下坡的，或者换句话说，是无障碍的。使用这些一维自由能分布，计算出的标准结合自由能为-12.7 ± 1.1 kcal/mol、-9.4 ± 0.7 kcal/mol和-8.4 ± 1.9 kcal/mol，与实验值-19.6 kcal/mol、-8.8 kcal/mol和-7.8 kcal/mol相当一致。正如预期的那样，对亲水复合物伙伴之间的限制水的分析表明，密度和取向顺序参数明显偏离体积值，特别是在限制蛋白紧密分离的情况下。
Hydrophilic protein–protein interfaces constitute a major part of all protein–protein interfaces and are thus of great importance. However, the quantitative characterization of their association is still an ongoing challenge and the driving force behind their association remains poorly characterized. Here, we have addressed the association of hydrophilic proteins and the role of water by means of extensive molecular dynamics simulations in explicit water using three well studied protein complexes; Barnase–Barstar, cytochrome c–cytochrome c peroxidase, and the N-terminal domain of enzyme I-histidine-containing phosphocarrier. The one-dimensional free energy profiles obtained from umbrella sampling simulations are downhill or, in other words, barrierless. Using these one-dimensional free energy profiles, the computed standard free energies of binding are −12.7 ± 1.1 kcal/mol, −9.4 ± 0.7 kcal/mol, and −8.4 ± 1.9 kcal/mol that are in reasonable to very good agreement with the experimental values of −19.6 kcal/mol, −8.8 kcal/mol, and −7.8 kcal/mol. As expected, analysis of the confined water between the hydrophilic complex partners shows that the density and the orientational order parameter deviate noticeably from the bulk values, especially at close separations of the confining proteins.
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DOI：
10.1021/bi961487k
发表时间：
1996
期刊：
Biochemistry.
影响因子：
--
作者：
Mei,H;Wang,K;McKee,S;Wang,X;Waldner,JL;Pielak,GJ;Durham,B;Millett,F
通讯作者：
Millett,F
评论：离子、生物分子和带电表面的水
DOI：
--
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
--
作者：
I. Danielewicz;A. Ferchmin
通讯作者：
A. Ferchmin
影响因子：
16.6
作者：
McLain, Sylvia E.;Soper, Alan K.;Watts, Anthony
通讯作者：
Watts, Anthony
影响因子：
5.5
作者：
Gumbart, James C.;Roux, Benoit;Chipot, Christophe
通讯作者：
Chipot, Christophe
影响因子：
3.7
作者：
Hua, Lan;Zangi, Ronen;Berne, B. J.
通讯作者：
Berne, B. J.