整合方法研究蛋白质结构动态之必要性

On the necessity of an integrative approach to understand protein structural dynamics*

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摘要蛋白质是动态的,在多种结构状态间转化.蛋白质的结构动态在时间和空间上跨越多个数量级,允许蛋白质执行特定生物学功能.细胞条件和细胞环境的变化会使蛋白质动态结构发生变化.因此,对蛋白质结构动态的全面表征可提供对蛋白质功能的机制的深入了解.在这里,我们综述了用于测定蛋白质系综动态结构和表征蛋白质结构动态变化的方法的最新发展.X射线晶体学、冷冻电镜和小角散射等技术可提供关于蛋白质特定状态或平均的结构信息,而核磁共振、荧光共振能量转移(FRET)和化学交联质谱等技术则提供了蛋白质结构域、蛋白质残基和原子之间的处于不同结构状态时的距离波动信息.尤其要指出的是,单分子水平的FRET测量能对蛋白质构象状态进行快速区分,而这样的信息会在其它测量中被掩盖.总之,不同的生物物理技术互为补充,只有通过它们的综合运用,才能清晰可见蛋白质结构和动态.

作者单位 Hubei Key Laboratory of Natural Medicinal Chemistry and Resource Evaluation, School of Pharmacy, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China ^[1] CAS Key Laboratory of Magnetic Resonance in Biological Systems, State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic Molecular Physics, National Center for Magnetic Resonance at Wuhan, Wuhan Institute of Physics and Mathematics of the Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China ^[2]

关键词结构动态整合结构生物学距离约束系综平均核磁共振 Conformational dynamics Integrative structural biology Distance restraint Ensemble averaging Nuclear magnetic resonance (NMR)

主题词蛋白(Egg White)方法(Methods)生物学(Biology)磁共振波谱学(Magnetic Resonance Spectroscopy)研究(Research)

分类号 Q51

栏目名称

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发布时间 2019-05-30

基金项目

the National Key R&D Program of China （2018YFA0507700）

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