• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

毕赤酵母水通道蛋白 Aqy1 的分子动力学模拟和生物信息学研究。

Molecular dynamics simulation and bioinformatics study on yeast aquaporin Aqy1 from Pichia pastoris.

机构信息

Department of Laboratory Medicine, Yancheng Health Vocational & Technical College, Jiangsu Yancheng 224006, PR China.

出版信息

Int J Biol Sci. 2012;8(7):1026-35. doi: 10.7150/ijbs.4703. Epub 2012 Aug 9.

DOI:10.7150/ijbs.4703
PMID:22904671
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3421234/
Abstract

In the present study, an equilibrated system for the Aqy1 tetramer was developed, and molecular biophysics modeling showed that the Aqy1 channel was blocked by Tyr-31 in the N-terminus, which was also supported by the free energy profiles. However, bioinformatics analysis of the amino acid sequence of Aqy1 indicated this Tyr-31 is not conserved across all fungi. Analysis of the equilibrated structure showed that the central pore along the four-fold axis of the tetramers is formed with hydrophobic amino acid residues. In particular, Phe-90, Trp-198, and Phe-202 form the narrowest part of the pore. Therefore, water molecules are not expected to translocate through the central pore, a hypothesis that we confirmed by molecular dynamics simulations. Each monomer of the Aqy1 tetramers forms a channel whose walls consist mostly of hydrophilic residues, transporting through the selectivity filter containing Arg-227, His-212, Phe-92, and Ala-221, and the two conserved Asn-Pro-Ala (NPA) motifs containing asparagines 224 and 112. In summary, not all fungal aquaporins share the same gating mechanism by a tyrosine residue in the N-terminus, and the structural analysis in the present study should aid our understanding of aquaporin structure and its functional implications.

摘要

在本研究中,开发了一个 Aqy1 四聚体的平衡系统,分子生物物理建模表明,Aqy1 通道被 N 端的 Tyr-31 阻断,这也得到了自由能图谱的支持。然而,对 Aqy1 氨基酸序列的生物信息学分析表明,这种 Tyr-31 在所有真菌中并不保守。平衡结构的分析表明,沿着四聚体的四元轴的中央孔由疏水性氨基酸残基形成。特别是,Phe-90、Trp-198 和 Phe-202 形成了孔最窄的部分。因此,预计水分子不会通过中央孔迁移,这一假设我们通过分子动力学模拟得到了证实。Aqy1 四聚体的每个单体形成一个通道,其壁主要由亲水性残基组成,通过包含 Arg-227、His-212、Phe-92 和 Ala-221 的选择性过滤器运输,以及包含天冬酰胺 224 和 112 的两个保守的 Asn-Pro-Ala (NPA) 基序。总之,并非所有真菌水通道蛋白都通过 N 端的酪氨酸残基具有相同的门控机制,本研究中的结构分析应有助于我们理解水通道蛋白的结构及其功能意义。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/6789d89a9e8d/ijbsv08p1026g09.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/65da4cdc8282/ijbsv08p1026g01.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/3d6a3aeb6191/ijbsv08p1026g02.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/ed4727782318/ijbsv08p1026g03.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/897e286fe768/ijbsv08p1026g04.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/fee79ad6b855/ijbsv08p1026g05.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/b9cd27d0244f/ijbsv08p1026g06.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/739c3209f70d/ijbsv08p1026g07.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/e9e9d9c96c15/ijbsv08p1026g08.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/6789d89a9e8d/ijbsv08p1026g09.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/65da4cdc8282/ijbsv08p1026g01.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/3d6a3aeb6191/ijbsv08p1026g02.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/ed4727782318/ijbsv08p1026g03.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/897e286fe768/ijbsv08p1026g04.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/fee79ad6b855/ijbsv08p1026g05.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/b9cd27d0244f/ijbsv08p1026g06.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/739c3209f70d/ijbsv08p1026g07.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/e9e9d9c96c15/ijbsv08p1026g08.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0b81/3421234/6789d89a9e8d/ijbsv08p1026g09.jpg

相似文献

1
Molecular dynamics simulation and bioinformatics study on yeast aquaporin Aqy1 from Pichia pastoris.毕赤酵母水通道蛋白 Aqy1 的分子动力学模拟和生物信息学研究。
Int J Biol Sci. 2012;8(7):1026-35. doi: 10.7150/ijbs.4703. Epub 2012 Aug 9.
2
Water transport in human aquaporin-4: molecular dynamics (MD) simulations.水在人水通道蛋白-4中的转运:分子动力学(MD)模拟。
Biochem Biophys Res Commun. 2011 Sep 9;412(4):654-9. doi: 10.1016/j.bbrc.2011.08.019. Epub 2011 Aug 12.
3
Temperature dependence of protein-water interactions in a gated yeast aquaporin.门控酵母水通道蛋白中蛋白质-水相互作用的温度依赖性。
Sci Rep. 2017 Jun 21;7(1):4016. doi: 10.1038/s41598-017-04180-z.
4
Crystal structure of a yeast aquaporin at 1.15 angstrom reveals a novel gating mechanism.酵母水通道蛋白1.15埃分辨率的晶体结构揭示了一种新的门控机制。
PLoS Biol. 2009 Jun;7(6):e1000130. doi: 10.1371/journal.pbio.1000130. Epub 2009 Jun 16.
5
Yeast water channels: an overview of orthodox aquaporins.酵母水通道蛋白:正统水通道蛋白概述。
Biol Cell. 2010 Jan;103(1):35-54. doi: 10.1042/BC20100102.
6
Subangstrom resolution X-ray structure details aquaporin-water interactions.亚埃分辨率 X 射线结构详细信息水通道蛋白-水相互作用。
Science. 2013 Jun 14;340(6138):1346-1349. doi: 10.1126/science.1234306.
7
Molecular and functional study of AQY1 from Saccharomyces cerevisiae: role of the C-terminal domain.酿酒酵母AQY1的分子与功能研究:C末端结构域的作用
Biochem Biophys Res Commun. 1999 Apr 2;257(1):139-44. doi: 10.1006/bbrc.1999.0425.
8
The Saccharomyces cerevisiae aquaporin Aqy1 is involved in sporulation.酿酒酵母水通道蛋白Aqy1参与孢子形成过程。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Dec 14;101(50):17422-7. doi: 10.1073/pnas.0404337101. Epub 2004 Dec 6.
9
Polymorphism of Saccharomyces cerevisiae aquaporins.酿酒酵母水通道蛋白的多态性。
Yeast. 2000 Jul;16(10):897-903. doi: 10.1002/1097-0061(200007)16:10<897::AID-YEA583>3.0.CO;2-T.
10
Aquaporins in yeasts and filamentous fungi.酵母和丝状真菌中的水通道蛋白。
Biol Cell. 2005 Jul;97(7):487-500. doi: 10.1042/BC20040144.

引用本文的文献

1
Molecular Dynamics Simulations of Mite Aquaporin DerfAQP1 from the Dust Mite (Acariformes: Pyroglyphidae).尘螨 Aquaporin DerfAQP1 的分子动力学模拟 (蜱螨目: 粉螨科)。
Biomed Res Int. 2020 Jul 23;2020:6717390. doi: 10.1155/2020/6717390. eCollection 2020.
2
The role of Cysteine 227 in subcellular localization, water permeability, and multimerization of aquaporin-11.半胱氨酸 227 在水通道蛋白-11 的亚细胞定位、水通透性和多聚化中的作用。
FEBS Open Bio. 2014 Mar 18;4:315-20. doi: 10.1016/j.fob.2014.03.005. eCollection 2014.

本文引用的文献

1
All-atom empirical potential for molecular modeling and dynamics studies of proteins.蛋白质分子建模和动力学研究的全原子经验势。
J Phys Chem B. 1998 Apr 30;102(18):3586-616. doi: 10.1021/jp973084f.
2
Free-energy landscape of glycerol permeation through aquaglyceroporin GlpF determined from steered molecular dynamics simulations.通过导向分子动力学模拟确定甘油通过 aquaglyceroporin GlpF 的渗透的自由能景观。
Biophys Chem. 2010 Oct;151(3):178-80. doi: 10.1016/j.bpc.2010.05.014. Epub 2010 Jun 11.
3
Determination of equilibrium free energy from nonequilibrium work measurements.
从非平衡功测量中确定平衡自由能。
Phys Chem Chem Phys. 2010 Jul 7;12(25):6579-82. doi: 10.1039/b926889h. Epub 2010 May 12.
4
Crystal structure of a yeast aquaporin at 1.15 angstrom reveals a novel gating mechanism.酵母水通道蛋白1.15埃分辨率的晶体结构揭示了一种新的门控机制。
PLoS Biol. 2009 Jun;7(6):e1000130. doi: 10.1371/journal.pbio.1000130. Epub 2009 Jun 16.
5
Crystal structure of human aquaporin 4 at 1.8 A and its mechanism of conductance.人水通道蛋白4在1.8埃分辨率下的晶体结构及其传导机制。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 May 5;106(18):7437-42. doi: 10.1073/pnas.0902725106. Epub 2009 Apr 21.
6
Water channel proteins (later called aquaporins) and relatives: past, present, and future.水通道蛋白(后称为水孔蛋白)及其相关蛋白:过去、现在与未来。
IUBMB Life. 2009 Feb;61(2):112-33. doi: 10.1002/iub.156.
7
Dynamics and energetics of permeation through aquaporins. What do we learn from molecular dynamics simulations?水通道蛋白渗透的动力学与能量学。我们从分子动力学模拟中学到了什么?
Handb Exp Pharmacol. 2009(190):57-76. doi: 10.1007/978-3-540-79885-9_3.
8
The AQP structure and functional implications.水通道蛋白的结构及其功能意义。
Handb Exp Pharmacol. 2009(190):31-56. doi: 10.1007/978-3-540-79885-9_2.
9
Crystal structure of the aquaglyceroporin PfAQP from the malarial parasite Plasmodium falciparum.疟原虫恶性疟原虫水甘油通道蛋白PfAQP的晶体结构。
Nat Struct Mol Biol. 2008 Jun;15(6):619-25. doi: 10.1038/nsmb.1431. Epub 2008 May 25.
10
Mechanism of selectivity in aquaporins and aquaglyceroporins.水通道蛋白和水甘油通道蛋白的选择性机制。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Jan 29;105(4):1198-203. doi: 10.1073/pnas.0707662104. Epub 2008 Jan 17.