Quels acides aminés trouveriez-vous dans une hélice alpha traversant une bicouche lipidique?

Réponse courte:

Généralement hydrophobes et de petits acides aminés dans le milieu, les résidus chargés et aromatiques sur les bords, en contact avec les groupes de tête de phosphate.

Longue réponse:

Cela peut être étudié de plusieurs façons, avec une étude particulièrement intéressante qui vient à l’esprit.

Comme un témoignage impressionnant de la puissance du grainage grossier pour l’étude des interactions lipides-protéines, une étude récente a créé un pipeline directement du PDB à une simulation de CGMD de construction de membrane, permettant ainsi l’établissement de l’orientation des protéines membranaires pour 2000 protéines [1], comme ci-dessous:

En plus de produire une base de données utile sur la façon dont les protéines membranaires avec des structures résolues se trouvent dans une bicouche lipidique (Home – MemProtMD), elle fournit une quantification des positions des résidus par rapport à la membrane:

Distributions d’acides aminés: Fréquences d’apparition de chaînes latérales d’acides aminés interagissant avec la membrane dans les domaines TM des protéines membranaires. Les données sont présentées par rapport à la bicouche pour toutes les protéines membranaires hélicoïdales uniques, avec le plan médian de la bicouche marquée comme zéro et la région de groupe de tête marquée par des lignes grises. Dans tous les cas, le côté cytoplasmique de la membrane (In) se rapporte à la distance négative du centre de masse de la bicouche.

(J’ai ce chiffre imprimé et collé à mon mur!)

À partir de là, vous pouvez prédire que les résidus chargés (basiques et acides) et aromatiques se trouvent habituellement au bord de la membrane , tandis que les petits résidus hydrophobes sont plus souvent rencontrés au contact des queues lipidiques (ce qui n’est pas surprenant).

Bien sûr, ce n’est pas une règle stricte, et les résidus chargés peuvent souvent être trouvés dans le centre de l’hélice. Dans ces cas, cela implique souvent une fonction utile ou spécifique du résidu.

Emplacements inattendus des résidus: (A-D) Les fréquences observées d’apparition de résidus par rapport à une bicouche (voir Figure 6) peuvent être utilisées comme lignes directrices pour identifier les résidus dans des endroits inhabituels dans la membrane. Dans de nombreux cas où les résidus semblent déplacés, des déformations bicouches et / ou la plongée en apnée des chaînes latérales se produisent pour accueillir les acides aminés chargés dans la bicouche (représenté par des sphères jaunes). Dans d’autres cas, le résidu (représenté par des sphères rouges) est profondément enfoui dans la bicouche et il est donc improbable qu’il puisse être absorbé par de tels mécanismes. Des exemples sont montrés pour (A) Lys288 dans LeuT (PDB: 4MM8, assemblage biologique monomère-1 dans le PDB), tandis que Lys196 et Arg453 sont capables de faire du snorkeling; (B) Asn58 dans MelB (PDB: 4M64, assemblage biologique monomère dans le PDB), tandis que Arg52 peut s’échapper du noyau hydrophobe; (C) Lys 972 dans SERCA (PDB: 4BEW, assemblage biologique monomère dans le PDB); et (D) Glu 73 dans VDAC1 (PDB: 4C69, assemblage biologique monomère dans le PDB). Dans chaque cas, la protéine considérée est monomère.

Notes de bas de page

[1] http://www.sciencedirect.com/sci…