Analysis of electrostatic interactions in the denatured state ensemble of the N‐terminal domain of L9 under native conditions
Analysis of electrostatic interactions in the denatured state ensemble of the N‐terminal domain of L9 under native conditions
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天然条件下 L9 N 端结构域变性态系综中的静电相互作用分析
DOI：
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
D. Raleigh
中科院分区：
文献类型：
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作者：
W. Meng;D. Raleigh
蛋白质稳定性的pH依赖性是由结合到折叠状态和变性状态集合（DSE）的质子数的差异作为pH的函数来定义的。在许多情况下，质子化行为可以描述为一组独立滴定残基的总和;在这种情况下，稳定性的pH依赖性反映了折叠和DSE pKa的差异。pH依赖性稳定性研究表明，在L9（NTL 9）的N-末端结构域的DSE中存在涉及带电残基的能量重要相互作用，其显著影响蛋白质的稳定性。野生型NTL 9的DSE由于其高稳定性而不能在天然条件下直接表征。NTL 9的不稳定的双突变体V3 AI 4A在不存在变性剂的情况下显著填充折叠状态和DSE。在核磁共振时间尺度上，这两种状态处于缓慢的交换中，扩散测量表明DSE是紧凑的。直接测定所有酸性残基的DSE pKa。Asp 8和Asp 23的DSE pKa相对于模型化合物值降低。将突变体DSE pKa与已知的天然状态pKa一起使用，导致测得的pH依赖性稳定性与Tanford-Wyman连锁关系预测的pH依赖性稳定性之间的一致性显著提高。对文献的分析表明，涉及带电残基的DSE相互作用相对常见，在讨论蛋白质稳定性时应予以考虑。Proteins 2011; © 2011 Wiley利斯，Inc.
The pH dependence of protein stability is defined by the difference in the number of protons bound to the folded state and to the denatured state ensemble (DSE) as a function of pH. In many cases, the protonation behavior can be described as the sum of a set of independently titrating residues; in this case, the pH dependence of stability reflects differences in folded and DSE pKa's. pH dependent stability studies have shown that there are energetically important interactions involving charged residues in the DSE of the N‐terminal domain of L9 (NTL9), which affect significantly the stability of the protein. The DSE of wild type NTL9 cannot be directly characterized under native conditions because of its high stability. A destabilized double mutant of NTL9, V3AI4A, significantly populates the folded state and the DSE in the absence of denaturant. The two states are in slow exchange on the nuclear magnetic resonance time scale, and diffusion measurements indicate that the DSE is compact. The DSE pKa's of all of the acidic residues were directly determined. The DSE pKa of Asp8 and Asp23 are depressed relative to model compounds values. Use of the mutant DSE pKa's together with known native state pKa's leads to a significantly improved agreement between the measured pH dependent stability and that predicted by the Tanford‐Wyman linkage relationship. An analysis of the literature suggests that DSE interactions involving charged residues are relatively common and should be considered in discussions of protein stability. Proteins 2011; © 2011 Wiley‐Liss, Inc.
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