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  • Structure-relaxation mechanism for the response of T4 lysozyme cavity mutants to hydrostatic pressure.

Structure-relaxation mechanism for the response of T4 lysozyme cavity mutants to hydrostatic pressure.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (2015-04-29)
Michael T Lerch, Carlos J López, Zhongyu Yang, Margaux J Kreitman, Joseph Horwitz, Wayne L Hubbell
ZUSAMMENFASSUNG

Application of hydrostatic pressure shifts protein conformational equilibria in a direction to reduce the volume of the system. A current view is that the volume reduction is dominated by elimination of voids or cavities in the protein interior via cavity hydration, although an alternative mechanism wherein cavities are filled with protein side chains resulting from a structure relaxation has been suggested [López CJ, Yang Z, Altenbach C, Hubbell WL (2013) Proc Natl Acad Sci USA 110(46):E4306-E4315]. In the present study, mechanisms for elimination of cavities under high pressure are investigated in the L99A cavity mutant of T4 lysozyme and derivatives thereof using site-directed spin labeling, pressure-resolved double electron-electron resonance, and high-pressure circular dichroism spectroscopy. In the L99A mutant, the ground state is in equilibrium with an excited state of only ∼ 3% of the population in which the cavity is filled by a protein side chain [Bouvignies et al. (2011) Nature 477(7362):111-114]. The results of the present study show that in L99A the native ground state is the dominant conformation to pressures of 3 kbar, with cavity hydration apparently taking place in the range of 2-3 kbar. However, in the presence of additional mutations that lower the free energy of the excited state, pressure strongly populates the excited state, thereby eliminating the cavity with a native side chain rather than solvent. Thus, both cavity hydration and structure relaxation are mechanisms for cavity elimination under pressure, and which is dominant is determined by details of the energy landscape.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Saccharose, Molecular Biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, Molecular Biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), BioXtra
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 5 M in H2O, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioXtra, ≥99.5% (AT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 5 M
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
SAFC
Natriumchlorid -Lösung, 5 M
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Sigma-Aldrich
Saccharose, ACS reagent
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (AT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, BioUltra, Molecular Biology, ~5 M in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, 99.999% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), Grade II, suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, NF
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 0.85%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioPerformance Certified, ≥99% (titration), suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99% (GC), Grade I, suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, tablet
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid-35Cl, 99 atom % 35Cl
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, random crystals, 99.9% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, AnhydroBeads, −10 mesh, 99.999% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.