蛋白质空间结构属性与全基因组微生物耐热性的关系

摘要　溶剂接触表面积、空腔个数和体积、紧密度、疏水性以及温度因子是影响蛋白质耐热的主要三维结构参数. 挑选NCBI COG数据库中具有全基因组的单细胞微生物,选择其中三维结构已知的蛋白质作为研究对象,分析这些因素对细菌类和古细菌类微生物耐热性的影响. 结果表明: (1) 古细菌类蛋白质的空腔个数和体积与耐热性无关,极性面积和表面残基个数随耐热性增加而降低; (2)超高温细菌类蛋白质的分子量比较小,空腔个数和体积都小于常温蛋白质,而且空腔个数对稳定性的贡献大于空腔体积; (3) 无论是古细菌还是细菌类蛋白质,疏水性和紧密度都不随耐热性变化,但暴露残基个数越多,蛋白质的耐热性越差; (4) 两类蛋白质侧链的温度因子都高于主链,这与侧链的运动性(柔性) 一般比主链高的实验结果一致;另外,超高温细菌类蛋白质的温度因子明显高于常温蛋白质.