How large should proteins be? The minimal size of a good structure seeker

文献情報

出版日
DOI 10.1039/A903594J
インパクトファクター 3.676
著者


原文を見る

要旨

This work deals with the determination of the minimum length of a protein chain required for expeditious and robust folding into a specific target structural motif. Our goal requires that we explore the relationship between the size of a protein and its ability to fold from the statistical mechanics perspective. A coarse partition of the soft-mode conformation space in basins of attraction of the potential energy surface (PES) associated to different contact patterns (CPs) is assumed. This coarse description is consistent with low-temperature experimental probes, revealing the fine resolution of each PES basin, a feature known to be washed out at typical renaturation temperatures. This experimental observation provides the signature of an entrainment of fast-relaxing variables by a coarse CP-resolution of the dynamics. Our statistical analysis is thus focused on the size-dependent energy dispersion within basins and the observation that large energy-level dispersions prevent the entrainment of long-time torsional dynamics by CP transitions due to the breakdown of relaxation timescale separation. The entrainment by coarse dynamics is required by a good structure seeker, since it renders adiabatically the search in conformation space, a regime warranted by a relatively fast equilibration within each CP-basin. This drastic reduction in the number of dominant variables, probed for real proteins at low unphysiological temperatures, is reasonably assumed to be responsible for the robustness and expediency of the folding process, which is thus no longer dependent on the fine details of the torsional dynamics. Finding the minimal size of a protein chain fulfilling such requirements is precisely the goal of this work. If the chain is not long enough, the large relative dispersion of energy levels within a basin introduces correlations between substates of different basins and leads to a breakdown of the dynamic entrainment, rendering the folding process ineffective, and considerably decreasing its expediency. This is so since energy fluctuations within a CP-basin relax on timescales which are no longer incommensurably shorter than those of CP-transitions and intra-CP-basin relaxation interferes with the folding process as viewed from the coarser perspective.

関連文献

Ultra-low formation of octahydrophenazine in the Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime using a microreactor

Chencan Du, Yunpeng Hu, Jisong Zhang, Guangsheng Luo

2019-07-26 Paper

DOI: 10.1039/C9RE00246D

Enzyme immobilized millimeter-sized polyHIPE beads with easy separability and recyclability

Mengjie Wang, Meng Wang, Yun Zhu, Shengmiao Zhang, Jianding Chen

2019-03-29 Paper

DOI: 10.1039/C9RE00065H

Fully automated radiosynthesis of [18F]fluoro-C-glyco-c(RGDfC): exploiting all the abilities of the AllInOne synthesizer

Timothé Vucko, Julen Ariztia, Nadia Pellegrini-Moïse, Sandrine Lamandé-Langle

2019-09-30 Paper

DOI: 10.1039/C9RE00303G

Synthesis and molecular weight control of poly(3-hexylthiophene) using electrochemical polymerization in a flow microreactor

Masatsugu Mizuno, Hiroyuki Tateno, Yoshimasa Matsumura, Mahito Atobe

2017-07-26 Communication

DOI: 10.1039/C7RE00089H

Analysis of the effect of the operational conditions in a combined adsorption–ozonation process with granular activated carbon for the treatment of phenol wastewater

Cristian Ferreiro, Natalia Villota, Ana de Luis, Jose Ignacio Lombraña

2020-02-12 Paper

DOI: 10.1039/C9RE00424F

A two-step modelling approach for plasma reactors – experimental validation for CO2 dissociation in surface wave microwave plasma

Sergio H. Moreno, Andrzej I. Stankiewicz, Georgios D. Stefanidis

2019-04-24 Paper

DOI: 10.1039/C9RE00022D

Decomposition kinetics for HONO and HNO2

Xi Chen, Mark E. Fuller, C. Franklin Goldsmith

2018-11-29 Paper

DOI: 10.1039/C8RE00201K

Lipase immobilised on silica monoliths as continuous-flow microreactors for triglyceride transesterification

Jinesh C. Manayil, Gillian M. Greenway, Stephen J. Haswell, Stephen M. Kelly, Adam F. Lee, Karen Wilson

2017-12-18 Paper

DOI: 10.1039/C7RE00162B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

間溴苯甲酰腈の市場動向や研究トレンドはどうですか?

間 brom 苯甲酰腈は、合成化学や薬物化学において重要な Intermediate として使用されています。市場動向としては、その合成性と機能性により、研究開...

24999-51-7(3-Bromophenyl)(oxo)...
化合物よくある質問

去磺基萝卜硫苷とは何ですか?

去磺基萝卜硫苷は、化学物質のCAS番号287966-62-5に該当する化合物で、主に植物由来の化合物です。

287966-62-5Desulfo Glucoraphani...
化合物よくある質問

Methyl 2-amino-5-(trifluoromethyl)benzoateに適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号117324-58-0の塩酸メチル2アミノ-5-トリフルオロメチルベンゼートは、GHS分類により腐食性物質と判定されます。REACH規則では、製造、販...

117324-58-0Methyl 2-amino-5-(tr...
化合物よくある質問

3-ブロモ-1,3,4,5-四水化-2H-1-ベンザアゼピン-2-オンは安全ですか?

毒性があるため、適切な安全対策が必須です。皮膚や粘膜への刺激性が強く、吸入や誤飲により健康被害を引き起こす可能性があります。取扱時にはガスマスクや手袋、眼鏡を使...

86499-96-93-Bromo-1,3,4,5-tetr...
化合物よくある質問

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全ですか?

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全性に注意が必要です。毒性は低レベルですが、直接的接触や吸入は避けるべきです。適切な手袋や防塵マスクを着用し、密閉された...

871826-12-9(5-(Trifluoromethyl)...
化合物よくある質問

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは安全ですか?

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは有毒であり、取扱には注意が必要です。保管や作業中に手袋を着用し、目や皮膚に接触しないように注意する必要があります...

115619-00-61-Ethyl-4-(4-nitroph...
化合物よくある質問

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは安全ですか?

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは一般的に低毒性ですが、皮膚や目への刺激性があるため、取扱いには注意が必要です。蒸気や液体の吸入には有害な可能性があり、適切...

6342-56-91,1-dimethoxypropan-...
化合物よくある質問

コバルト(II) 3,3'-{[(1S,2S)-1,2-ジメチルフENCYCLICALE-1,2-エチエンジイル]ビス[ニトロリルメチルイリデン]}ビス[4-オキソ-2-ペンテン-2-olate]について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号259259-80-8に対応しています。GHS分類では、毒性、燃焼性、反応性、炎症性を考慮に入れ、適切な危険性分類が行われます。REACH...

259259-80-8Cobalt(2+) (2E,2'E)-...
化合物よくある質問

「カーバミル酸, N-[8-[[2-[[2-(2,6-ジオキソ-3-ピペリジニル)-2,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロ-1H-イソイソインドール-4-イルオキシ]アセチル]アミノ]オクチル]-1,1-ジメチレチルエステル」はどのように保存すればよいですか?

この化合物は、冷却庫で-20℃の温度、乾燥した容器に保管し、直日光から保護する必要があります。湿度の高い環境や高温は避けてください。

1950635-34-32-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM)-OHはどのように保存すればよいですか?

この化合物は、低温(室温以下)で密栓容器に入れ、避光して保存する必要があります。

1433975-21-3FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。