変異誘発によるタンパク質の構造と安定性の変化を計算する上での構造サンプリングの役割

単一のアミノ酸置換によって生じるタンパク質の安定性と構造の変化を予測することは、巨視的分子モデリング手法の基本的なテストであり、配列多型が増加する中で重要な問題です。原則として、野生型タンパク質の構造とその影響を予測すべき点変異が与えられれば、正確な手法は構造変化と折りたたみ自由エネルギーの変化の両方を再現すべきです。本研究では、多様な構造のサンプリングを行うプロトコルの性能を探ります。異なる量の構造サンプリングを含むプロトコルを使用した場合でも、安定性の変化を予測する際に驚くほど類似した性能が達成されることがわかりました。これは、力場の解像度がサンプリング手法の解像度に一致している場合に限ります。バックボーンサンプリングを含む手法は、変異に伴う構造変化を密接に再現できる場合がありますが、構造変化が無視できる場合には害を及ぼすことが多いです。安定性変化の計算における外れ値の分析は、特に改善が必要な領域を示唆しています。これには、脱水和と好ましい埋没極性相互作用の形成とのバランスや、未折りたたみ状態のモデリングが含まれます。