SAXS顶刊案例分析—Nature 633, 232–239 (2024)

论文题目：The ribosome lowers the entropic penalty of protein folding

发表期刊：Nature volume 633, pages232–239 (2024)

接收日期： 07 August 2024

通讯作者：John Christodoulou

（注：本人非生命科学专业人士，翻译可能有误）

摘要

大多数蛋白质的折叠发生在核糖体上的生物合成过程中，并且许多蛋白质的共翻译折叠的热力学，途径和结果与重折叠研究有很大不同。核糖体折叠调节的起源仍然未知。该研究中，论文作者确定了模型蛋白在核糖体上和核糖体外的未折叠状态的原子结构，这表明核糖体在结构上扩展了未折叠的新生链并增加了其溶剂化，导致其相对于孤立肽链的熵不稳定。定量19F核磁共振实验证实，这种不稳定降低了折叠的熵罚高达30 kcal mol – 1，并促进了核糖体上部分折叠中间体的形成，这一观察结果延伸到其他蛋白质结构域，并且是某些蛋白质获得活性构象的必要条件。热力学效应也有助于核糖体保护新生链免受突变引起的解折叠，这表明核糖体在支持蛋白质演化中起着至关重要的作用。通过将新生链结构和动力学与其折叠能量和翻译后结果相结合，该工作的发现为共翻译蛋白质折叠的独特热力学建立了物理基础。

SAXS实验信息

光源：DIAMOND B21 beamline (UK)

波长/能量：0.9408 埃/8 Kev

设备：B21 beamline

探测器：EigerX 4 M (Dectris)

SDD：3.712 m

实验模式：SEC-SAXS，T=283 K

SAXS数据分析方法及结果

一数据处理及分析方法

使用PRIMUS 进行了数据还原以及背景扣除；
使用ATSAS数据包进行了回转半径分析。
使用Pepsi-SAXS程序计算了理论散射曲线

将水合层的衬度和有效原子半径作为全局参数，参考以前的工作，使用非常适合柔性蛋白质的参数：3.34 e− nm−3 and 1.025 × rm (rm = average atomic radius of the protein)。采用最小二乘回归对恒定背景和尺度因子进行了全局拟合。reduced χ2 metric被用于评估拟合质量, n 数据点数, q 散射矢量, 分别是实验和计算所得散射强度, and σq为实验误差: