Structural evidence for solvent-stabilisation by aspartic acid as a mechanism for halophilic protein stability in high salt concentrations

嗜盐菌 天冬氨酸 盐(化学) 化学 生物化学 氨基酸 有机化学 生物 细菌 遗传学
作者
Samuel Lenton,Danielle L. Walsh,Natasha H. Rhys,Alan K. Soper,Lorna Dougan
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:18 (27): 18054-18062 被引量:20
标识
DOI:10.1039/c6cp02684b
摘要

Halophilic organisms have adapted to survive in high salt environments, where mesophilic organisms would perish. One of the biggest challenges faced by halophilic proteins is the ability to maintain both the structure and function at molar concentrations of salt. A distinct adaptation of halophilic proteins, compared to mesophilic homologues, is the abundance of aspartic acid on the protein surface. Mutagenesis and crystallographic studies of halophilic proteins suggest an important role for solvent interactions with the surface aspartic acid residues. This interaction, between the regions of the acidic protein surface and the solvent, is thought to maintain a hydration layer around the protein at molar salt concentrations thereby allowing halophilic proteins to retain their functional state. Here we present neutron diffraction data of the monomeric zwitterionic form of aspartic acid solutions at physiological pH in 0.25 M and 2.5 M concentration of potassium chloride, to mimic mesophilic and halophilic-like environmental conditions. We have used isotopic substitution in combination with empirical potential structure refinement to extract atomic-scale information from the data. Our study provides structural insights that support the hypothesis that carboxyl groups on acidic residues bind water more tightly under high salt conditions, in support of the residue-ion interaction model of halophilic protein stabilisation. Furthermore our data show that in the presence of high salt the self-association between the zwitterionic form of aspartic acid molecules is reduced, suggesting a possible mechanism through which protein aggregation is prevented.

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
宋晨瑜发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
张火火完成签到,获得积分10
3秒前
阿言发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
独特纸飞机完成签到 ,获得积分10
6秒前
牧紫菱完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
冷艳铁身发布了新的文献求助10
7秒前
Phoebe完成签到,获得积分10
7秒前
马来自农村的马完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
ju龙哥完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
李健的粉丝团团长应助asda采纳,获得30
11秒前
Owen发布了新的文献求助20
12秒前
14秒前
情怀应助懿懿采纳,获得10
14秒前
xiaoxueyi发布了新的文献求助10
16秒前
冷艳铁身完成签到,获得积分10
17秒前
123发布了新的文献求助10
18秒前
鳗鱼捕完成签到,获得积分10
18秒前
曾绍炜完成签到,获得积分10
18秒前
Criminology34应助白小黑采纳,获得10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
叶落发布了新的文献求助10
19秒前
sens完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
SHY发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
幸运星完成签到,获得积分10
23秒前
传奇3应助苹果黄蜂采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.1应助INNE采纳,获得10
25秒前
25秒前
酷波er应助123采纳,获得10
26秒前
27秒前
阿宝完成签到,获得积分10
28秒前
sdzylx7发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5749517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5459212
关于积分的说明 15363842
捐赠科研通 4888951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2628829
邀请新用户注册赠送积分活动 1577110
关于科研通互助平台的介绍 1533774