模擬構造アンサンブルの最大エントロピー再重み付けによるHDXデータの解釈【JST・京大機械翻訳】

Bradshaw Richard T.; Marinelli Fabrizio; Faraldo-Gomez Jose D.; Forrest Lucy R.

文献

J-GLOBAL ID：202002213319578076 整理番号：20A0877818

模擬構造アンサンブルの最大エントロピー再重み付けによるHDXデータの解釈【JST・京大機械翻訳】

Interpretation of HDX Data by Maximum-Entropy Reweighting of Simulated Structural Ensembles

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巻： 118 号： 7 ページ： 1649-1664 発行年： 2020年
JST資料番号： B0298A ISSN： 0006-3495 CODEN： BIOJAU 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

質量分析と組み合わせた水素-重水素交換(HDX-MS)は,部位特異的修飾またはバイオ直交標識を必要とせずに,生体分子の構造と動力学をプローブする広く応用されている生物物理学的技術である。しかし,HDXデータの機構的解釈は,観測された重水素化レベルを原子論的構造情報に厳密に変換する定量的方法の欠如により,しばしば定性的で主観的である。この問題を解決するために,HDX-MS測定を忠実に再現する構造的集合を生成する方法論を開発した。このアプローチにおいて,蛋白質立体配座の集合は,最初に分子動力学シミュレーションを用いて生成される。次に,最大エントロピーバイアスを,経験的モデルにより予測されるような平均ペプチド重水素化レベルが与えられたレベルの不確実性内の目標値と一致するように,得られたアンサンブルに事後に適用した。結合蛋白質の2つの主要な立体配座状態を反映する人工標的データに対して,HDXアンサンブル再重み付け(HDXer)と呼ばれるこのアプローチを評価した。HDX-MS実験および交換モデルによって提供された情報は,関連する立体配座がほとんど観察されない場合でも,シミュレーションから正確に重みづけられた構造集合を回復するのに十分であることを実証した。標的データの情報量を低下させることにより,長いペプチドセグメント上の交換レベルを平均化することにより,または異なる不確実性のソースを組み込むことにより,再加重アンサンブルの構造精度を低下させるが,ターゲットデータにより反映される独特の構造特徴への有用な洞察を可能にする。最後に,標的データとの対応に従って候補構造集合をランク付けする定量的計量を記述し,膜蛋白質LeuTの立体配座集合の変化を記述するためにHDXerの使用を説明した。要約すると,HDXerは,HDX-MSデータの客観的な構造解釈を容易にし,実験的アプローチと理論的交換モデルのさらなる開発を容易にするように設計されている。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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質量分析 , 分子構造 , 同位体交換

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