Расплавленная глобула - Molten globule

Период, термин 'расплавленная глобула ' (MG) был придуман А. Вадой и М. Огуши в 1983 году. Впервые был обнаружен в г. цитохром с, который сохраняет подобную нативной вторичную структуру, но без плотно упакованной внутренней белковой части, при низком pH и высокой концентрации соли. Для цитохрома с и некоторых других белков было показано, что состояние расплавленной глобулы представляет собой «термодинамическое состояние», явно отличное от состояния родные и денатурированное состояние, впервые демонстрируя существование третьего равновесного (т.е. промежуточного) состояния.

Термин «расплавленная глобула» расширен и включает различные типы частично сложенных белок состояния^[1] найдено в мягко денатурирующий такие условия как низкий pH (обычно pH = 2), мягкий денатурирующий или высокий температура. Расплавленные глобулы схлопываются и обычно имеют немного естественного вторичная структура но динамичный третичная структура как видно далеко и близко круговой дихроизм (CD) спектроскопия, соответственно. Эти черты аналогичны тем, которые наблюдаются в переходных промежуточных состояниях, обнаруживаемых во время сворачивания определенных белков, особенно глобулярные белки которые проходят гидрофобный коллапс, и поэтому термин «расплавленная глобула» также используется для обозначения некоторых сворачивание белка промежуточные продукты, соответствующие области сужения складная воронка выше по энергии, чем родное государство но ниже, чем денатурированный государственный. Считается, что ансамбли расплавленных глобул, отобранные во время сворачивания и разворачивания белка, примерно одинаковы.

Считается, что в структуре MG отсутствует плотная упаковка аминокислота боковые цепи которые характеризуют родное государство (N) белка. Переход от денатурированного (U) состояние расплавленной глобулы может быть двухступенчатым процессом

U ↔ MG

Или это может быть непрерывный переход, без сотрудничество и никакого явного «переключения» с одной формы на другую. Сворачивание некоторых белков можно смоделировать как трехуровневую кинетический процесс:

U ↔ MG ↔ N

Одна из трудностей в de novo белковый дизайн обеспечивает упаковку боковой цепи, необходимую для создания стабильного нативного состояния, а не ансамбля расплавленных глобул. Учитывая желаемую конформацию основной цепи, упаковка боковой цепи может быть разработана с использованием вариаций тупиковое устранение алгоритм; однако попытки конструировать белки новых складок с использованием этого метода затрудняются из-за отсутствия правдоподобных моделей остова.

Рекомендации

1. Болдуин Р.Л .; Роза Г.Д. (2013). «Расплавленные глобулы, энтропийные конформационные изменения и сворачивание белков». Curr Opin Struct Biol. 23 (1): 4–10. Дои:10.1016 / j.sbi.2012.11.004. PMID  23237704.

• Огуши М, Вада А (1983). "'Состояние расплавленной глобулы »: компактная форма глобулярных белков с подвижными боковыми цепями». FEBS Lett. 164 (1): 21–24. Дои:10.1016/0014-5793(83)80010-6. PMID  6317443.
• Курода Y, Kidokoro S, Wada A (1992). «Термодинамическая характеристика цитохрома c при низком pH. Наблюдение за состоянием расплавленной глобулы и процессом холодной денатурации». Дж Мол Биол. 223: 1139–53. Дои:10.1016 / 0022-2836 (92) 90265-л. PMID  1311387.
• Биери О, Кифхабер Т (2000-12-15). «Кинетические модели сворачивания белков». В RH Pain (ред.). Механизмы сворачивания белков (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. ISBN  0-19-963788-1.
• Панде VS, Рохсар DS (1998). «Является ли расплавленная глобула третьей фазой белков?». Proc Natl Acad Sci USA. 95 (4): 1490–1494. Дои:10.1073 / пнас.95.4.1490. ЧВК  19058. PMID  9465042.

Яремко, М., Яремко, Л., Ким, Х.-Й., Чо, М.-К., Швитерс, С.Д., Гиллер, К., Беккер, С., Цвекштеттер, М. (2013) Холодная денатурация димер белка, контролируемый при атомном разрешении, Nat. Chem. Биол. 9, 264–270