KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Türk Biyokimya Dergisi / 2016 / Cilt: 41 - Sayı: 3

Memeli prion proteinlerinin moleküler dinamik simulasyon ile tuz köprüleri etkileşimlerinin araştırılması

Investigation on salt bridge interactions of mammalian prion proteins by molecular dynamics simulation

Xin CHEN
Yafang LİU
Xiliang CHEN
Sayfa
177–188
Yayın Tarihi
2022-11-05
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmada, prion proteinlerin moleküler yapılarını kavramak için, iki hayvan türünün prion proteinlerinde tuz köprüsü örütleri (network) çalışılmıştır.Metod: Tavşan prion protein (rPrPc), Syrian hamster prion protein (syPrPc) ve bu iki prion proteinin varyantlarında moleküler dinamik (MD) ve akış MD (FMD) simülasyonları kullanılarak tuz köprüleri etkileşimleri çalışılmıştır.Bulgular: Tuz köprülerinin dinamik davranışları karakterize edilmiştir ve ayrıca tuz köprüleri ile yerel yapılar arasındaki ilişkiler de tartışılmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Amaç: Proteinlerin ikincil ve üçünçül (tersiyer) yapılarının stabilizasyonunda tuz köprülerinin elektrostatik etkileşimleri çok önemlidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, prion proteinlerin moleküler yapılarını kavramak için, iki hayvan türünün prion proteinlerinde tuz köprüsü örütleri (network) çalışılmıştır.Metod: Tavşan prion protein (rPrPc), Syrian hamster prion protein (syPrPc) ve bu iki prion proteinin varyantlarında moleküler dinamik (MD) ve akış MD (FMD) simülasyonları kullanılarak tuz köprüleri etkileşimleri çalışılmıştır.Bulgular: Tuz köprülerinin dinamik davranışları karakterize edilmiştir ve ayrıca tuz köprüleri ile yerel yapılar arasındaki ilişkiler de tartışılmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Yapısal stabilite ise kısmen helix-loop yapısının sayısına bağlıdır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Amaç: Proteinlerin ikincil ve üçünçül (tersiyer) yapılarının stabilizasyonunda tuz köprülerinin elektrostatik etkileşimleri çok önemlidir. Bu çalışmada, prion proteinlerin moleküler yapılarını kavramak için, iki hayvan türünün prion proteinlerinde tuz köprüsü örütleri (network) çalışılmıştır.Metod: Tavşan prion protein (rPrPc), Syrian hamster prion protein (syPrPc) ve bu iki prion proteinin varyantlarında moleküler dinamik (MD) ve akış MD (FMD) simülasyonları kullanılarak tuz köprüleri etkileşimleri çalışılmıştır.Bulgular: Tuz köprülerinin dinamik davranışları karakterize edilmiştir ve ayrıca tuz köprüleri ile yerel yapılar arasındaki ilişkiler de tartışılmaktadır. İki prion proteininde tuz köprüleri yapısal olarak helix-loop, intra-helix ve inter-helix tuz köprüleri olarak ayrılmaktadır. Bunlardan helix-loop yapısında olan tuz köprüleri prion proteinlerin yapısının stabilitesi digger ikisine nazaran açısından daha önemli olarak bulunmuştur.Sonuç: rPrPc ve syPrPc yapılarının stabilizasyonunda sırası ile Asp201-Arg155 (rS1), Asp177-Arg163 (rS3) ve Asp178-Arg164 (syS1) önemli tuz köprülerini oluşturmaktadırlar. Yapısal stabilite ise kısmen helix-loop yapısının sayısına bağlıdır.

Abstract

Objective: Salt bridge interaction is one of the most important electrostatic interactions to stabilize the secondary and tertiary structures of protein. To obtain more insight into the molecular basis of prion proteins, the salt bridge networks in two animal prion proteins are studied in this work.Methods: Molecular dynamics (MD) and Flow MD (FMD) simulations are employed to investigate the salt bridges interactions of rabbit prion protein (rPrPc), Syrian hamster prion protein (syPrPc) and the variants of the two prion proteins.Results: The dynamic behaviors of salt bridges are characterized, and the relation between salt bridge interactions and local structures are also discussed. The type of salt bridges in the two prion proteins is divided into the helixloop, intra-helix and inter-helix salt bridges. It is found that the helix-loop salt bridges is more important for the stability of prion proteins than the other two kinds of slat bridge.Conclusion: The Asp201-Arg155 (rS1), Asp177-Arg163 (rS3) and Asp178-Arg164 (syS1) are the important salt bridges to stabilize the structures of rPrPc and syPrPc, respectively. The structural stability is partly depended on the number of helix-loop salt bridge.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

CHEN, X., LİU, Y., CHEN, X. (2022). Memeli prion proteinlerinin moleküler dinamik simulasyon ile tuz köprüleri etkileşimlerinin araştırılması. Türk Biyokimya Dergisi, Cilt: 41 - Sayı: 3, 177–188. https://ajindex.com/articles/621028

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Prusiner SB. Prions. Proc Natl Acad Sci U S A 1998; 95(23):13363-83
  2. Aguzzi A, Polymenidou M. Mammalian prion biology: one century of evolving concepts. Cell 2004; 116(2):313-27
  3. Stöhr J, Weinmann N, Wille H, Kaimann T, Nagel-Steger L, Birkmann E, et al. Mechanisms of prion protein assembly into amyloid. Proc Natl Acad Sci U S A 2008; 105(7):2409-14
  4. Stahl N, Baldwin MA, Teplow DB, Hood L, Gibson BW, Burlingame AL, et al. Structural studies of the scrapie prion protein using mass spectrometry and amino acid sequencing. Biochemistry 1993; 32(8):1991-2002
  5. Caughey BW, Dong A, Bhat KS, Ernst D, Hayes SF, Caughey WS. Secondary structure analysis of the scrapie-associated protein PrP 27-30 in water by infrared spectroscopy. Biochemistry 1991; 30(31):7672-80
  6. Cohen FE, Pan KM, Huang Z, Baldwin M, Fletterick RJ, Prusiner SB. Structural clues to prion replication. Science 1994; 264(5158):530-1
  7. Kuwata K, Li H, Yamada H, Legname G, Prusiner SB, Akasaka K, et al. Locally disordered conformer of the hamster prion protein: a crucial intermediate to PrPSc? Biochemistry 2002; 41(41):12277-83
  8. Hosszu LL, Wells MA, Jackson GS, Jones S, Batchelor M, Clarke AR, et al. Definable equilibrium states in the folding of human prion protein. Biochemistry 2005; 44(50):16649-57
  9. Benetti F, Biarnés X, Attanasio F, Giachin G, Rizzarelli E, Legname G. Structural determinants in prion protein folding and stability. J Mol Biol 2014; 426(22):3796-810
  10. Yu H, Gupta AN, Liu X, Neupane K, Brigley AM, Sosova I, et al. Energy landscape analysis of native folding of the prion protein yields the diffusion constant, transition path time, and rates. Proc Natl Acad Sci U S A 2012; 109(36):14452-7
  11. Yu H, Liu X, Neupane K, Gupta AN, Brigley AM, Solanki A, et al. Direct observation of multiple misfolding pathways in a single prion protein molecule. Proc Natl Acad Sci U S A 2012; 109(14):5283-8
  12. Hoffmann A, Woodside MT. Signal-pair correlation analysis of single-molecule trajectories. Angew Chem Int Ed Engl 2011; 50(52):12643-6
  13. Herrmann LM, Caughey B. The importance of the disulfide bond in prion protein conversion. Neuroreport 1998; 9(11):2457-61
  14. Morrissey MP, Shakhnovich EI. Evidence for the role of PrP(C) helix 1 in the hydrophilic seeding of prion aggregates. Proc Natl Acad Sci U S A 1999; 96(20):11293-8
  15. Rossetti G, Cong X, Caliandro R, Legname G, Carloni P. Common structural traits across pathogenic mutants of the human prion prot