固有无序超嗜热菌flgm蛋白在两种不同温度下的构象变化特征.pdfVIP

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 384 Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31 (2), 384-392 February [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201412161 固有无序超嗜热菌FlgM 蛋白在两种不同温度下的构象变化特征 朱玉风1,2,3 曹赞霞2,3 赵立岭2,3 王吉华2,3,* 1 2 ( 山东师范大学物理与电子科学学院, 济南250014; 山东省功能大分子生物物理重点实验室, 山东德州253023; 3 德州学院生物物理研究所, 山东德州253023) 摘要: 基于分子动力学模拟方法比较了超嗜热菌FlgM 蛋白在常温(293 K)和生理温度(358 K)下的结构特征. 基于GROMACS 软件包, 采用OPLS-AA 分子力场和TIP3P 水模型, 对超嗜热菌FlgM 蛋白在293 和358 K 进 行了2 组独立的长时间分子动力学模拟, 每组体系模拟时间为1500 ns. 主要分析了两种温度下超嗜热菌FlgM 蛋白的二级结构特征、整体构象变化及半无序化区域和结构化区域的构象特征. 研究结果表明: 在常温下, N 端 具有一定程度的螺旋成分, 但在生理温度下, 超嗜热菌FlgM 蛋白的结构变得松散, 螺旋结构减少, 构象稳定性 减弱, H1 螺旋散开, FlgM 蛋白构象灵活性增强, 不稳定程度增加. 这些不同温度的结构变化说明: 半无序化区 域(N 端)在非结合状态下有一定的螺旋结构, 但该段螺旋的稳定性随温度升高而降低. 超嗜热菌FlgM 蛋白会通 过增加结构的无序程度使结构更加灵活, 以适应高温, 从而使该类固有无序蛋白更好地行使其功能, 如提高同 其他成分的结合速率等. 关键词: FlgM 蛋白; 固有无序蛋白; 分子动力学模拟; 温度适应性; 结构特征 中图分类号: O643; O641 Conformational Change Characteristics in the Intrinsically Disordered FlgM Protein from a Hyperthermophile at Two Different Temperatures ZHU Yu-Feng1,2,3 CAO Zan-Xia2,3 ZHAO Li-Ling2,3 WANG Ji-Hua2,3,* 1 2 ( Department of Physics and Electronic Science, Shandong Normal University, Jinan 250014, P. R. China; Shandong Province Key Laboratory of Biophysics for Functional Macromolecules, Dezhou 253023, Shandong Province, P. R. China; 3Institute of Biophysics, Dezhou University, Dezhou 253023, Shandong Prov