Accurate Prediction of Protein Thermodynamic Stability Changes upon Residue Mutation using Free Energy Perturbation

蛋白质稳定性 摄动(天文学) 理论(学习稳定性) 生物系统 自由能微扰 分子动力学 计算机科学 实验数据 氨基酸残基 化学 数学 生化工程 计算化学 统计 物理 生物化学 机器学习 肽序列 生物 工程类 基因 量子力学
作者
Guido Scarabelli,Eliud O. Oloo,Johannes Maier,Agustina Rodriguez-Granillo
出处
期刊:Journal of Molecular Biology [Elsevier]
卷期号:434 (2): 167375-167375 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jmb.2021.167375
摘要

This work describes the application of a physics-based computational approach to predict the relative thermodynamic stability of protein variants, and evaluates the quantitative accuracy of those predictions compared to experimental data obtained from a diverse set of protein systems assayed at variable pH conditions. Physical stability is a key determinant of the clinical and commercial success of biological therapeutics, vaccines, diagnostics, enzymes and other protein-based products. Although experimental techniques for measuring the impact of amino acid residue mutation on the stability of proteins exist, they tend to be time consuming and costly, hence the need for accurate prediction methods. In contrast to many of the commonly available computational methods for stability prediction, the Free Energy Perturbation approach applied in this paper explicitly accounts for solvent effects and samples conformational dynamics using a rigorous molecular dynamics simulation process. On the entire validation dataset, consisting of 328 single point mutations spread across 14 distinct protein structures, our results show good overall correlation with experiment with an R2 of 0.65 and a low mean unsigned error of 0.95 kcal/mol. Application of the FEP approach in conjunction with experimental assessment techniques offers opportunities to lower the time and expense of product development and reduce the risk of costly late-stage failures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
可爱迪应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
秋雪瑶应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研八戒应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
maox1aoxin应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助阔达的寒凝采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助鲨鱼辣椒采纳,获得10
5秒前
852应助isvv采纳,获得10
6秒前
hmj007完成签到,获得积分10
6秒前
小李发布了新的文献求助10
6秒前
特仑苏发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
suhaixin完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
李科研发布了新的文献求助30
9秒前
慕青应助ZL采纳,获得10
10秒前
11秒前
幽默孤容发布了新的文献求助30
12秒前
14秒前
zhaowen发布了新的文献求助10
14秒前
lyy发布了新的文献求助10
14秒前
17秒前
17秒前
雯明明完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
ZL完成签到,获得积分20
18秒前
zhaowen完成签到,获得积分10
20秒前
情怀应助niuniu采纳,获得10
21秒前
刘才华发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2454787
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126407
关于积分的说明 5415971
捐赠科研通 1855020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922513
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493626