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動的なH結合ネットワークのグラフ：モデルタンパク質から細胞シグナル伝達におけるタンパク質複合体まで
Graphs of dynamic H-bond networks: from model proteins to protein complexes in cell signaling.
PMID: 32683247 DOI: 10.1016/j.sbi.2020.06.006.
抄録
プロトン移動反応は、多くのタンパク質の機能に関与しているため、生物学の世界ではどこにでも存在しています。モデルタンパク質の研究により、タンパク質が水素結合ネットワークを利用してプロトン移動を行い、プロトン移動とタンパク質や水のダイナミクスを結びつけるメカニズムが明らかになってきました。このレビューでは、膜界面における動的な水素結合ネットワークのグラフベースの解析、タンパク質のアロステリックコンフォメーションカップリングとpH感受性のための水素結合ネットワーク、モデル膜タンパク質の研究から得られた知識を、新規治療法の開発に直接関連する細胞シグナル伝達ネットワークの一部であるマクロ分子タンパク質複合体の計算科学的研究に外挿する際の課題に焦点を当てています。
Proton transfer reactions are ubiquitous in biology, as they are involved in the functioning of numerous proteins. Studies of model proteins have revealed mechanisms by which proteins use hydrogen-bond networks for proton transfers, and couple proton transfers with protein and water dynamics. In this review we focus on graph-based analyses of dynamic hydrogen-bond networks at membrane interfaces, protein H-bond networks for allosteric conformational coupling and pH sensitivity, and challenges in extrapolating from knowledge acquired from studies of model membrane proteins to computational studies of macro-molecular protein complexes that are part of cell signaling networks directly relevant to the development of new therapeutics.
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