Atomistic modeling of a KRT35/KRT85 keratin dimer: folding in aqueous solution and unfolding under tensile load

文献情報

出版日 2015-07-29
DOI 10.1039/C5CP02676H
インパクトファクター 3.676
著者

Patrick Duchstein, Tim Clark, Dirk Zahn


原文を見る

要旨

We present an atomistic model of a full KRT35/KRT85 dimer, a fundamental building block of human hair. For both monomers initial structures were generated using empirical tools based on homology considerations, followed by the formulation of a naiïve dimer model from docking the monomers in vacuum. Relaxation in aqueous solution was then explored from molecular dynamics simulation. Driven by hydrophobic segregation and protein–protein hydrogen bonding relaxation dynamics result in a folded dimer arrangement which shows a striking encounter of cystein groups. Our simulations hence suggests that (i) cystein groups in the coil regions of keratin are well suited to establish disulfide bonds between the two monomers that constitute the dimer, and (ii) the particularly large number of cystein groups in the head and tail regions promotes the connection of dimers to establish meso- to macroscale fibers. Moreover, we show the molecular mechanisms of elastic and plastic deformation under tensile load. Upon elongation beyond the elastic regime, unfolding was identified as the exposure of hydrophobic moieties and the breaking of protein–protein hydrogen bonds. Therein, the step-wise character of the series of unfolding events leads to a broad regime of constant force in response to further elongation.

関連文献

Stability and physical properties of a tri-ring based porous g-C4N3 sheet

Xiaowei Li, Shunhong Zhang, Qian Wang

2013-04-04 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44660C

Hydrogen adsorption and desorption at the Pt(110)-(1×2) surface: experimental and theoretical study

Kees-Jan Weststrate, Ludo Juurlink

2013-03-05 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44503H

Reducing the spin–spin interaction of stable carbon radicals

Sharon Ruthstein

2013-03-14 Communication

DOI: 10.1039/C3CP50533B

Photoelectrical properties and the electronic structure of Tl1−xIn1−xSnxSe2 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.25) single crystalline alloys

G. E. Davydyuk, H. Kamarudin, G. L. Myronchuk, S. P. Danylchuk, A. O. Fedorchuk, L. V. Piskach, M. Yu. Mozolyuk, O. V. Parasyuk

2013-03-12 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50836F

Measurement of the interface tension of smectic membranes in water

Kirsten Harth, Ralf Stannarius

2013-03-18 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44055A

Probing micro-solvation in “numbers”: the case of neutral dipeptides in water

Panteleimon G. Takis, Konstantinos D. Papavasileiou, Loukas D. Peristeras, Vasilios S. Melissas, Anastassios N. Troganis

2013-03-22 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44606A

QM/MM simulations of vibrational spectra of bacteriorhodopsin and channelrhodopsin-2

Kai Welke, Hiroshi C. Watanabe, Tino Wolter, Marcus Elstner

2013-01-17 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44181D

Back matter

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C3CP90053C

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ブロモ-9,9-ジフェニル-9H-フルオレンの主な用途は何ですか?

2-溴-9,9-二苯基芴は、医薬品、工業材料、有機合成の研究分野で応用されます。特に、レーザー材料や機能性ポリマーの合成に使用されることがあります。また、蛍光色...

474918-32-62-Bromo-9,9-diphenyl...
化合物よくある質問

四氯化铱の市場動向や研究トレンドはどうですか?

四氯化铱の市場は研究開発分野で注目されており、特にナノ技術や金属有機框架(MOFs)の分野での需要が増加傾向にあります。価格は安定しており、中国や韓国での生産が...

207399-11-9Tetrachloroiridium h...
化合物よくある質問

4-硝基肉桂酸はどの業界で使用されていますか?

4-硝基肉桂酸は主に医薬品業界で使用されています。また、センサー開発や半導体製造業界でも応用されています。

882-06-44-Nitrocinnamic acid
化合物よくある質問

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

1-(4-溴-3-氟苯基)-2-氯乙酮 (CAS番号: 1260857-14-4) の廃棄物は専門的な廃棄処理が必要です。まず、廃棄物は密閉された容器に収集し、...

1260857-14-41-(4-Bromo-3-fluorop...
化合物よくある質問

苦参酚Kとは何ですか?

苦参酚Kは、CAS番号101236-49-1を持つ化合物で、主に天然由来の生薬から抽出されます。この化合物は、抗炎症作用や抗癌作用を持つことが報告されています。

101236-49-1Kushenol K
化合物よくある質問

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

POTASSIUM (1-(TERTBUTOXYCARBONYL)AZETIDIN-3-YL)TRIFLUOROBORATE を含む廃棄物は、まず安全なエント...

1430219-73-0Potassium (1-(tert-b...
化合物よくある質問

4-庚基-4’-联苯羧酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?

4-庚基-4’-聯苯羧酸は、特殊化学品や合成化学の分野で用いられる化学物質ですが、市場動向としては、研究開発の進展とともに需要が増加しています。また、環境配慮型...

58573-94-74'-Heptyl-4-biphenyl...
化合物よくある質問

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-ブロモ-3-メトキシ-1-フェニル-1H-インドゾールを含む廃棄物は、適切な化学廃棄処理が必要です。通常、廃棄物は密閉容器に収集され、専門の廃棄処理業者に引...

1332527-03-36-Bromo-3-methoxy-1-...
化合物よくある質問

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮はどの業界で使用されていますか?

4,4-二甲基-2-吡咯烷酮は医薬、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特に溶媒としての性能が高く評価されています。

66899-02-34,4-dimethylpyrrolid...
化合物よくある質問

リン酸鉍はどのように保存すればよいですか?

リン酸鉍は遮光容器に保存し、乾燥した場所で常温で保管してください。

51312-42-6Sodium Phosphotungst...

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。