Comparison of Structure and Dynamics of Micelle-bound Human α-Synuclein and Parkinson Disease Variants*
Comparison of Structure and Dynamics of Micelle-bound Human α-Synuclein and Parkinson Disease Variants*
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胶束结合的人类 α-突触核蛋白和帕金森病变体的结构和动力学比较*
DOI：
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发表时间：
2005
影响因子：
4.8
通讯作者：
A. Bax
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Ulmer;A. Bax
三个点突变（A30 P，E46 K和A53 T）以及基因三重化在遗传上将140个残基的蛋白质α-突触核蛋白（aS）与帕金森病的发展联系起来。在这里，胶束结合的aS（A30 P）和aS（A53 T）的结构和动力学进行了描述，并与野生型的aS相比，除了描述的aS-胶束相互作用。A53 T仅由直接相邻的残基感测，并且使骨架结构和动力学与野生型不可区分。A30 P中断一个螺旋转角（Val 26-Ala 29）并使前一个不稳定。A30 P之后的螺旋寄存器中的移位干扰极性和疏水残基的典型连续至少两个转弯。缩短的螺旋-N具有略高的螺旋含量并且弯曲程度较小，这表明胶束结合的螺旋中存在应变。在A30 P诱导的扰动附近，潜在的胶束环境已经重新排列，但尽管如此，所有的aS变体与胶束保持类似的相互关系。此外，aS-胶束浸没与快速和缓慢的aS骨架动力学很好地相关，允许对蛋白质-胶束相互作用的罕见洞察。
Three point mutations (A30P, E46K, and A53T) as well as gene triplication genetically link the 140-residue protein α-synuclein (aS) to the development of Parkinson disease. Here, the structure and dynamics of micelle-bound aS(A30P) and aS(A53T) are described and compared with wild-type aS, in addition to describing the aS-micelle interaction. A53T is sensed only by directly adjacent residues and leaves the backbone structure and dynamics indistinguishable from the wild type. A30P interrupts one helix turn (Val26–Ala29) and destabilizes the preceding one. A shift in helix register following A30P disturbs the canonical succession of polar and hydrophobic residues for at least two turns. The shortened helix-N adopts a slightly higher helical content and is less bent, indicating that strain was present in the micelle-bound helix. In the vicinity of the A30P-induced perturbations, the underlying micelle environment has rearranged, but nevertheless all aS variants maintain similar interrelationships with the micelle. Moreover, aS-micelle immersion correlates well with fast and slow aS backbone dynamics, allowing a rare insight into protein-micelle interplay.
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