Mapping the energy landscape for second-stage folding of a single membrane protein

能源景观 蛋白质折叠 磁镊 膜蛋白 跨膜蛋白 化学 原籍国 生物物理学 折叠(DSP实现) 脂质双层 结晶学 刚度(电磁) 化学物理 分子 物理 生物 生物化学 电气工程 量子力学 工程类 受体 有机化学
作者
Duyoung Min,Jefferson Roberts,James U. Bowie,Tae‐Young Yoon
出处
期刊:Nature Chemical Biology [Springer Nature]
卷期号:11 (12): 981-987 被引量:79
标识
DOI:10.1038/nchembio.1939
摘要

Single-molecule experiments reveal the unfolding and refolding landscape of the rhomboid protease GlpG in a native-like lipid membrane. GlpG unravels cooperatively in a single step and has a large unfolding barrier, making for a long-lived folded state. Membrane proteins are designed to fold and function in a lipid membrane, yet folding experiments within a native membrane environment are challenging to design. Here we show that single-molecule forced unfolding experiments can be adapted to study helical membrane protein folding under native-like bicelle conditions. Applying force using magnetic tweezers, we find that a transmembrane helix protein, Escherichia coli rhomboid protease GlpG, unfolds in a highly cooperative manner, largely unraveling as one physical unit in response to mechanical tension above 25 pN. Considerable hysteresis is observed, with refolding occurring only at forces below 5 pN. Characterizing the energy landscape reveals only modest thermodynamic stability (ΔG = 6.5 kBT) but a large unfolding barrier (21.3 kBT) that can maintain the protein in a folded state for long periods of time (t1/2 ∼3.5 h). The observed energy landscape may have evolved to limit the existence of troublesome partially unfolded states and impart rigidity to the structure.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
Awei完成签到,获得积分10
刚刚
天天快乐应助牛贝贝采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
BowieHuang应助Ymir采纳,获得40
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助1101592875采纳,获得10
2秒前
付研琪发布了新的文献求助10
2秒前
花灯王子完成签到,获得积分10
3秒前
Lqian_Yu完成签到 ,获得积分10
3秒前
小葛发布了新的文献求助10
3秒前
Kevin发布了新的文献求助20
4秒前
lzx完成签到,获得积分10
4秒前
ZIS发布了新的文献求助10
4秒前
吴帅发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
keyanrubbish发布了新的文献求助10
4秒前
tangshijun完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
子车茗应助sober采纳,获得20
5秒前
5秒前
无疾而终完成签到,获得积分10
5秒前
Tdj完成签到,获得积分10
5秒前
白苹果完成签到 ,获得积分10
6秒前
天行完成签到,获得积分10
6秒前
爆米花应助666采纳,获得10
6秒前
7秒前
potatozhou完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Harssi发布了新的文献求助10
7秒前
yunyii发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
领导范儿应助Jerrie采纳,获得10
8秒前
Aurora发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4693127
关于积分的说明 14876947
捐赠科研通 4717761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544250
邀请新用户注册赠送积分活动 1509316
关于科研通互助平台的介绍 1472836