Vietnamese
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
PLoS Computational Biology 2018-05

Atomic resolution mechanism of ligand binding to a solvent inaccessible cavity in T4 lysozyme.

Chỉ người dùng đã đăng ký mới có thể dịch các bài báo
Đăng nhập Đăng ký
Liên kết được lưu vào khay nhớ tạm
Jagannath Mondal
Navjeet Ahalawat
Subhendu Pandit
Lewis E Kay
Pramodh Vallurupalli

Từ khóa

trừu tượng

Ligand binding sites in proteins are often localized to deeply buried cavities, inaccessible to bulk solvent. Yet, in many cases binding of cognate ligands occurs rapidly. An intriguing system is presented by the L99A cavity mutant of T4 Lysozyme (T4L L99A) that rapidly binds benzene (~106 M-1s-1). Although the protein has long served as a model system for protein thermodynamics and crystal structures of both free and benzene-bound T4L L99A are available, the kinetic pathways by which benzene reaches its solvent-inaccessible binding cavity remain elusive. The current work, using extensive molecular dynamics simulation, achieves this by capturing the complete process of spontaneous recognition of benzene by T4L L99A at atomistic resolution. A series of multi-microsecond unbiased molecular dynamics simulation trajectories unequivocally reveal how benzene, starting in bulk solvent, diffuses to the protein and spontaneously reaches the solvent inaccessible cavity of T4L L99A. The simulated and high-resolution X-ray derived bound structures are in excellent agreement. A robust four-state Markov model, developed using cumulative 60 μs trajectories, identifies and quantifies multiple ligand binding pathways with low activation barriers. Interestingly, none of these identified binding pathways required large conformational changes for ligand access to the buried cavity. Rather, these involve transient but crucial opening of a channel to the cavity via subtle displacements in the positions of key helices (helix4/helix6, helix7/helix9) leading to rapid binding. Free energy simulations further elucidate that these channel-opening events would have been unfavorable in wild type T4L. Taken together and via integrating with results from experiments, these simulations provide unprecedented mechanistic insights into the complete ligand recognition process in a buried cavity. By illustrating the power of subtle helix movements in opening up multiple pathways for ligand access, this work offers an alternate view of ligand recognition in a solvent-inaccessible cavity, contrary to the common perception of a single dominant pathway for ligand binding.

Tham gia trang
facebook của chúng tôi

Cơ sở dữ liệu đầy đủ nhất về dược liệu được hỗ trợ bởi khoa học

  • Hoạt động bằng 55 ngôn ngữ
  • Phương pháp chữa bệnh bằng thảo dược được hỗ trợ bởi khoa học
  • Nhận dạng các loại thảo mộc bằng hình ảnh
  • Bản đồ GPS tương tác - gắn thẻ các loại thảo mộc vào vị trí (sắp ra mắt)
  • Đọc các ấn phẩm khoa học liên quan đến tìm kiếm của bạn
  • Tìm kiếm dược liệu theo tác dụng của chúng
  • Sắp xếp sở thích của bạn và cập nhật các nghiên cứu tin tức, thử nghiệm lâm sàng và bằng sáng chế

Nhập một triệu chứng hoặc một căn bệnh và đọc về các loại thảo mộc có thể hữu ích, nhập một loại thảo mộc và xem các bệnh và triệu chứng mà nó được sử dụng để chống lại.
* Tất cả thông tin dựa trên nghiên cứu khoa học đã được công bố

Google Play badgeApp Store badge