Non-Native Cooperative Interactions Modulate Protein Folding Rates

Autor(es)

da Silva, Fernando Bruno ^[1] ; Contessoto, Vinicius G. ^[2] ; de Oliveira, Vinicius M. ^[1] ; Clarke, Jane ^[3] ; Leite, Vitor B. P. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ, Inst Biosci Humanities & Exact Sci, Dept Phys, UNESP, BR-15054000 Sao Paulo - Brazil

^[2] Brazilian Bioethanol Sci & Technol Lab CTBE, BR-13083100 Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Cambridge, Dept Chem, Lensfield Rd, Cambridge CB2 1EW - England

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Physical Chemistry B; v. 122, n. 48, p. 10817-10824, DEC 6 2018.
• Citações Web of Science: 3

Resumo

The energy landscape theory and the funnel description have had remarkable success in describing protein folding mechanisms and function. However, there are experimental results that are not understood using this approach. Among the puzzling examples are the alpha-spectrin results, in which the R15 domain folds 3 orders of magnitude more rapidly than the homologous R16 and R17, even though they are structurally very similar to each other. Such anomalous observations are usually attributed to the influence of internal friction on protein folding rates, but this is not a satisfactory explanation. In this study, this phenomenon is addressed by focusing on non-native interactions that could account for this effect. We carried out molecular dynamics simulations with structure-based C(alpha )models, in which the folding process of alpha-spectrin domains was investigated. The simulations take into account the hydrophobic and electrostatic contributions separately. The folding time results have shown qualitative agreement with the experimental data. We have also investigated mutations in R16 and R17, and the simulation folding time results correlate with the observed experimental ones. We suggest that the origin of the internal friction, at least in this case, might emerge from a cooperativity effect of these non-native interactions. (AU)

• Processo FAPESP: 17/09662-7 - Evolução racional por métodos computacionais aplicada em enzimas relacionadas com a produção de bioetanol
• Beneficiário: Vinícius de Godoi Contessoto
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/19766-1 - Relevo de superfícies de energia de macromoléculas biológicas com aplicações em biotecnologia e em biomedicina
• Beneficiário: Vitor Barbanti Pereira Leite
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/11614-3 - Efeito de Mutações Câncer-Ativadoras e de pH na Transição Funcional do Receptor de Estrógeno
• Beneficiário: Vinicius Martins de Oliveira
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/13998-8 - Evolução racional por métodos computacionais aplicados na predição de mutações no desenvolvimento de enzimas para produção de biocombustíveis
• Beneficiário: Vinícius de Godoi Contessoto
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/06862-7 - Estudos computacionais em enovelamento de proteínas e engenharia de enzimas envolvidas na geração de bioetanol
• Beneficiário: Vitor Barbanti Pereira Leite
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular