基于残基-水作用网络的木聚糖酶耐热性研究

基于残基-水作用网络的木聚糖酶耐热性研究

论文摘要

水在蛋白质折叠、相互作用、分子识别、动力学及耐热性方面发挥着重要作用。利用Voronoi算法识别出与耐热和常温木聚糖酶存在相互作用的水。以氨基酸残基和水为节点,残基-残基及残基-水相互作用为边,构建残基-水相互作用网络。计算网络中节点的度、聚类系数、接近中心性和节点中心性,发现水的这些参数均与木聚糖酶耐热性成正相关关系。耐热木聚糖酶中度为2的hub水数量要比常温酶多,可见水在耐热木聚糖酶中参与了更多的相互作用。以度为2的水为聚类中心,以氨基酸残基节点的度18为阈值进行聚类。子网表明hub水多与hub残基聚为一类,即网络存在"富人俱乐部"现象。这表明,水不仅参与了耐热木聚糖酶的残基-水相互作用,还加强了残基-残基相互作用,更有利于酶形成稳定的结构来抵御高温。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 数据集及分子动力学模拟
  •   1.2 识别与木聚糖酶相互作用的水分子的Voronoi算法描述
  •   1.3 构建残基-水相互作用无加权网络
  •   1.4 网络拓扑参数的计算
  •   1.5 基于hub水的残基-水相互作用网络聚类
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 木聚糖酶中与氨基酸残基相互作用的水分子分布
  •   2.2 木聚糖酶中hub水分子的数量随模拟时间和温度的变化
  •   2.3 木聚糖酶氨基酸残基-水相互作用网络中水的网络特性
  •   2.4 子网规模变化趋势
  •   2.5 水在子网中所占比例的变化趋势
  • 3 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 饶榕,丁彦蕊

    关键词: 残基水相互作用网络,网络拓扑特征,网络聚类,木聚糖酶热稳定性

    来源: 食品与生物技术学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 生物学,一般化学工业

    单位: 江南大学物联网工程学院,江南大学数字媒体学院,江南大学工业生物技术教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(21541006)

    分类号: TQ925

    页码: 78-84

    总页数: 7

    文件大小: 2360K

    下载量: 38

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