A Estabilidade Evolutiva das Pontes de Sal Sugere Sua Contribuição para a Estabilidade das Proteínas

A contribuição de pontes de sal recém-projetadas para a estabilização de proteínas permanece controversa até hoje. Para resolver esse problema, investigamos as pontes de sal sob dois aspectos: distribuição espacial e características evolutivas das pontes de sal. Primeiro, analisamos a distribuição espacial das pontes de sal em proteínas, elucidando os requisitos básicos para a formação de pontes de sal. Em seguida, do ponto de vista evolutivo, as características evolutivas das pontes de sal, bem como seus resíduos vizinhos, foram investigadas em nosso estudo. Os resultados demonstram que resíduos carregados aparecem com mais frequência do que outros resíduos neutros em certas posições da sequência, mesmo sob pressão evolutiva, sendo capazes de formar interações eletrostáticas que poderiam aumentar a estabilidade evolutiva das regiões correspondentes de aminoácidos, aprimorando sua importância para a estabilidade das proteínas. Como consequência, conjecturamos que as pontes de sal recém-projetadas com maior contribuição para as proteínas não apenas apresentam distribuição espacial qualificada, mas também são necessárias para aumentar ainda mais a estabilidade evolutiva das regiões correspondentes de aminoácidos. Com base na análise, as 8 mutações foram construídas na enzima de ramificação 1,4-α-glucano (EC 2.4.1.18, GBE) de Geobacillus thermoglucosidans STB02, das quais 7 mutações melhoraram a termostabilidade da GBE. A termostabilidade aprimorada de 7 mutações pode ser resultado de pontes de sal adicionais em posições de resíduos nas quais pelo menos uma das posições dos aminoácidos é conservativa, melhorando sua contribuição de estabilização para as proteínas.