蛋白质折叠的热力学对初级序列进化的影响

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 计算生物学 计算生物学
• 蛋白质折叠 蛋白质的折叠

背景情况:

• 自然蛋白质在热力学上有利于在众多可能性中单个稳定的折叠.
• 在所有可能的蛋白质序列中,这种双态热力学行为的普遍性是未知的.

研究的目的:

• 为了调查主导折叠是否是一种罕见的进化性质,还是随机蛋白序列中常见的.
• 为了确定随机蛋白序列可能达到热力学主导折叠的条件.

主要方法:

• 应用自旋玻璃理论的统计方法来分析蛋白质折叠热力学.
• 模拟了主导折叠的概率作为温度的函数.

主要成果:

• 随机蛋白序列具有主导折叠的概率是温度依赖的.
• 在临界温度以下,随着温度的下降,这种概率显著增加.

结论:

• 所有可能的蛋白质序列中的很大一部分可能具有热力学主导的折叠.
• 蛋白质折叠到稳定的状态可能不仅仅依赖于进化选择,而且还依赖于基本的热力学原理.