Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Numerieke simulaties laten zien hoe de eiwitfunctie wordt beïnvloed door de van nature verstopte omgeving

Eiwitten bestaan ​​niet geïsoleerd in cellen, maar bevinden zich eerder in een zeer drukke en dynamische omgeving. Begrijpen hoe dit milieu de structuur en functie van eiwitten beïnvloedt, is een fundamentele uitdaging in de biofysica. Hier gebruiken we uitgebreide atomistische moleculaire dynamica-simulaties en vrije-energieberekeningen om te onderzoeken hoe de van nature drukke omgeving binnen een cel de structuur, interne dynamiek en functie van een prototypisch eiwit, RNase H, beïnvloedt. Onze simulaties tonen aan dat de drukke omgeving de cel aanzienlijk verdicht. eiwitstructuur, wat leidt tot een meer geordende en stijvere eiwitconformatie. Deze verdichting manifesteert zich in verhoogde parameters voor de volgorde van de ruggengraat en zijketens en verminderde interne eiwitfluctuaties. Bovendien verandert de verminderde dynamiek van RNase H in de drukke omgeving het conformationele landschap aanzienlijk, waardoor de populaties en vrije energieverschillen van verschillende functionele substaten worden beïnvloed. Deze bevindingen bieden atomistische inzichten in de invloed van cellulaire crowding op de eiwitstructuur en -dynamiek, wat het belang onderstreept van het overwegen van het cellulaire milieu bij het bestuderen van de eiwitfunctie.