Statistisches Coil-Modell des entfalteten Zustands: Lösung des Versöhnungsproblems

Ein Ensemble des entfalteten Zustands wird durch die Verwendung eines selbstvermeidendenden statistischen Coil-Modells erzeugt, das auf den konformationalen Frequenzen des Rückgrats in einer Coil-Bibliothek basiert, einem Teil des Protein Data Bank. Das Modell reproduziert zwei anscheinend widersprüchliche Verhaltensweisen, die im chemisch denaturierten Zustand für eine Vielzahl von Proteinen beobachtet werden: die Skalierung des Radius der Gyration für zufällige Coils und die Anwesenheit erheblicher Mengen lokaler Rückgratstruktur (NMR-restituierte dipolare Kopplungen). Die am stärksten gestreckten Mitglieder unseres entfalteten Ensembles dominieren das Signal der restlichen dipolaren Kopplung, während die Einheitlichkeit des Vorzeichens der Kopplungen aus der Überlegenheit der Polyprolin II- und Beta-Konformeren in der Coil-Bibliothek folgt. Die Übereinstimmung mit den NMR-Daten verbessert sich erheblich, wenn die konformationalen Präferenzen des Rückgrats Korrelationen einbeziehen, die sich aus der chemischen und konformationalen Identität benachbarter Reste ergeben. Obwohl die entfalteten Ensembles mit den experimentellen Beobachtungen übereinstimmen, zeigen sie keine Anzeichen einer nativen Topologie. Durch die Bereitstellung einer genauen Darstellung des entfalteten Zustands kann unser statistisches Coil-Modell verwendet werden, um die thermodynamische und kinetische Modellierung der Proteinfaltung zu verbessern.