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Ras 단백질은 GTP 결합 상태와 GDP 결합 상태 간 전환을 통해 세포의 증식 및 분화에 중요한 신호 전달 경로를 조절합니다. 뚜렷한 Ras 아이소폼은 각기 다른 암 및 발달 질환과 관련된 독특한 생리학적 기능을 가지고 있습니다. 아이소폼 및 변이체 간의 구조적 차이가 작기 때문에 이러한 기능적 차이와 비정상적 특성이 어떻게 발생하는지는 현재로서는 불확실합니다. 여기에서는 아이소폼 및 변이체 간의 미세한 차이가 감지 가능한 동적 차이와 관련이 있는지 조사합니다. 광범위한 분자 역학 시뮬레이션 결과, 야생형 K-Ras와 변이체 H-Ras A59G가 야생형 H-Ras보다 본질적으로 더 동적으로 나타납니다. 스위치 1 및 스위치 2 영역과 루프 3, 헬릭스 3, 루프 7은 이 향상된 유연성에 기여합니다. A59G의 구조에서 결합된 GTP의 감마 인산을 제거하자 20-ns 무편향 시뮬레이션에서 자발적인 GTP에서 GDP로의 구조적 전이가 발생했습니다. 스위치 1 및 2 영역은 비전이 야생형 H-Ras와 비교할 때 향상된 유연성과 상관된 운동을 나타냅니다. 야생형 H-Ras의 루프 3와 헬릭스 5 간의 상관된 운동은 변이체 A59G에서는 없어 루프 3 영역의 향상된 동적 특성을 반영합니다. 이전 연구 결과와 함께 이 결과는 변이체의 GTP 상태와 GDP 상태 간에 낮은 에너지 장벽이 존재함을 시사합니다. 사용할 수 있는 Ras 결정학적 구조의 주성분 분석과 결합된 분자 역학 시뮬레이션을 통해 리간드 및 서열 기반의 동적 교란을 구별하여 잠재적인 기능적 함의를 도출할 수 있습니다. 게다가, 독특한 Ras 아이소폼 및 변이체와 관련된 특정 구조를 식별하는 것은 이러한 종의 비정상적 기능에 선택적으로 간섭하려는 노력에 유용한 정보를 제공합니다.
Lukman et al. (Thu,)가 이 문제를 연구했습니다.