蛋白質空間結構屬性與全基因組微生物耐熱性的關系

摘要　溶劑接觸表面積、空腔個數和體積、緊密度、疏水性以及溫度因子是影響蛋白質耐熱的主要三維結構參數. 挑選NCBI COG數據庫中具有全基因組的單細胞微生物,選擇其中三維結構已知的蛋白質作為研究對象,分析這些因素對細菌類和古細菌類微生物耐熱性的影響. 結果表明: (1) 古細菌類蛋白質的空腔個數和體積與耐熱性無關,極性面積和表面殘基個數隨耐熱性增加而降低; (2)超高溫細菌類蛋白質的分子量比較小,空腔個數和體積都小于常溫蛋白質,而且空腔個數對穩定性的貢獻大于空腔體積; (3) 無論是古細菌還是細菌類蛋白質,疏水性和緊密度都不隨耐熱性變化,但暴露殘基個數越多,蛋白質的耐熱性越差; (4) 兩類蛋白質側鏈的溫度因子都高于主鏈,這與側鏈的運動性(柔性) 一般比主鏈高的實驗結果一致;另外,超高溫細菌類蛋白質的溫度因子明顯高于常溫蛋白質.