神经元钙传感蛋白R102Q突变体的动力学构象特征

背景:神经元钙传感蛋白参与多种生理功能,在大脑皮质不同脑区都有很高的分布。在自闭症患者基因测序中识别出神经元钙传感蛋白第102个氨基酸精氨酸ARG102突变成谷氨酰胺Glu102(R102Q)。实验研究显示,R102Q突变对神经元钙传感蛋白局部区域影响很大,发生本质性的构象改变。目的:确定神经元钙传感蛋白单一氨基酸R102Q突变引起结构构象动力学变化的具体原因。方法:采用计算机分子动力学模拟的方法,进行6个独立的、模拟时间是450 ns的全原子动力学模拟。结果与结论:1神经元钙传感蛋白R102Q突变对蛋白整体结构影响不大,在整个模拟过程中都没有进行大的构象重组,但导致螺旋改变,结构更加稳定。2R102Q突变导致盐桥网络发生改变,一方面降低了L2的柔性,使其更加稳定;另一方面改变L3在疏水口袋中的位置,使其在疏水口袋中更加舒展。结果表明,螺旋在蛋白结构稳定中起到一定的作用,盐桥改变也是蛋白动力学变化的重要原因。这项研究可能从分子的层面和结构的视角,为与R102Q突变有关的蛋白质功能缺失提供理论参考。