Índice de bobinas aleatorio

El índice de bobina aleatoria (RCI) predice la flexibilidad de las proteínas calculando un promedio ponderado inverso de los cambios químicos secundarios de la cadena principal y prediciendo valores de parámetros de orden libre de modelo, así como RMSD por residuo de conjuntos de RMN y dinámica molecular a partir de este parámetro. ^[1]

Las principales ventajas de este protocolo sobre los métodos existentes para estudiar la flexibilidad de las proteínas son:

1. no requiere conocimiento previo de la estructura terciaria de una proteína ,
2. No es sensible al movimiento general de la proteína y
3. No requiere mediciones de RMN adicionales más allá de los experimentos estándar para las asignaciones de la cadena principal. ^[2]

La aplicación de cambios químicos secundarios para caracterizar la flexibilidad de las proteínas se basa en el supuesto de que la proximidad de los cambios químicos a los valores de espiral aleatorios es una manifestación de una mayor movilidad de las proteínas, mientras que las diferencias significativas con respecto a los valores de espiral aleatorios son una indicación de una estructura relativamente rígida. ^[1]

Aunque los desplazamientos químicos de los residuos rígidos pueden adoptar valores de espiral aleatorios como resultado de contribuciones comparables de los efectos de apantallamiento y desblindaje (por ejemplo, de ángulos de torsión, enlaces de hidrógeno, corrientes de anillo, etc.), la combinación de los desplazamientos químicos de múltiples núcleos en un único parámetro permite disminuir la influencia de estos falsos positivos de flexibilidad. El rendimiento mejorado se origina a partir de las diferentes probabilidades de que se encuentren desplazamientos químicos de espiral aleatorios de diferentes núcleos entre los residuos de aminoácidos en regiones flexibles frente a las regiones rígidas. Normalmente, los residuos en hélices rígidas o cadenas beta rígidas tienen menos probabilidades de tener más de un desplazamiento químico de espiral aleatorio entre sus desplazamientos de la cadena principal que los residuos en regiones móviles. ^[2]

El cálculo real del RCI implica varios pasos adicionales, incluyendo el suavizado de los desplazamientos secundarios sobre varios residuos adyacentes, el uso de correcciones de residuos vecinos, la re-referenciación del desplazamiento químico , el relleno de huecos, la escala del desplazamiento químico y los ajustes numéricos para evitar problemas de división por cero . Los desplazamientos químicos secundarios de 13C, 15N y 1H se escalan luego para tener en cuenta las frecuencias de resonancia características de estos núcleos y para proporcionar coherencia numérica entre las diferentes partes del protocolo. Una vez que se han realizado estas correcciones de escala, se calcula el RCI. La "corrección del efecto final" también se puede aplicar en este punto. El último paso del protocolo implica suavizar el conjunto inicial de valores de RCI mediante un promedio de tres puntos. ^{[3] [4]}

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