Παρακαλώ χρησιμοποιήστε αυτό το αναγνωριστικό για να παραπέμψετε ή να δημιουργήσετε σύνδεσμο προς αυτό το τεκμήριο: https://hdl.handle.net/10442/19806
Export to:   BibTeX  | EndNote  | RIS
Εξειδίκευση τύπου : Άρθρο σε επιστημονικό περιοδικό
Τίτλος: Direct evidence of acid-driven protein desolvation
Δημιουργός/Συγγραφέας: Hamdi, Farzad
Skalidis, Ioannis
Schwerin, Inken Kaja
Belapure, Jaydeep
Semchonok, Dmitry A
Kyrilis, Fotis L
Tüting, Christian
Müller, Johannes
Künze, Georg
[EL] Καστρίτης, Παναγιώτης[EN] Kastritis, Panagiotissemantics logo
Ημερομηνία: 2026-03-10
Γλώσσα: Αγγλικά
ISSN: 0027-8424
1091-6490
DOI: 10.1073/pnas.2525949123
Άλλο: 41785322
Περίληψη: Water and its ability to modulate the protonation states of biomolecules govern the physical chemistry of life, dictating their metabolic functions. However, how amino acid protonation alters protein hydration and solubility is an open question since Kuntz and Kauzmann proposed pH-driven protein desolvation in 1974. Here, in a series of high-resolution cryoelectron microscopy structures of a protein complex at different pH values (from pH 9.0 to 3.5), we examined thousands of observable hydration sites. Cryoelectron microscopy data, in agreement with constant-pH molecular dynamics simulations, show that nearly half of protein-bound waters exchanged with the bulk solvent upon acidification, with ~100 waters lost per pH unit per molecule. The loss of waters was most significant around the side chains of glutamate and aspartate residues while specific polar residues, mostly asparagine, anchored persistent waters. A positionally conserved hydration layer was observed across all pH conditions, accounting for 40% of resolved waters. Those waters displayed denser packing than less persistent waters, forming a pH-independent solvation shell. Acid-induced water exchange also displaced bound iron, providing a mechanistic link between solvation and metal release. Our findings demonstrate the core principles of acid-driven protein desolvation, resolving a 50-y-old biochemical hypothesis.
Τίτλος πηγής δημοσίευσης: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Τόμος/Κεφάλαιο: 123
Τεύχος: 10
Θεματική Κατηγορία: [EL] Δομική Βιολογία[EN] Structural Biologysemantics logo
[EL] Βιοχημεία[EN] Biochemistrysemantics logo
[EL] Μοριακή Βιολογία[EN] Molecular Biologysemantics logo
[EL] Φασματοσκοπία[EN] Spectroscopysemantics logo
Λέξεις-Κλειδιά: cryo-EM
molecular dynamics
protein hydration
water molecules
Χρηματοδότης: European Union
European Union HORIZON-MSCA-2024-PF-01
Federal Ministry of Education and Research
European Regional Development Funds (EFRE)
Deutsche Forschungsgemeinschaft
FCT—Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Χρηματοδοτικό πρόγραμμα: Horizon Europe ERA Chair “hot4cryo”
Martin Luther University Halle-Wittenberg
Αναγνωριστικό χρηματοδοτικού προγράμματος: 101086665
101207412
03Z22HN23
03Z22HI2
03COV04
ZS/2016/04/78115
ZS/2024/05/187255
391498659
RTG 2467
514901783
SFB 1664 [A04, C04, and D01]
UIDB/04612/2020
UIDP/04612/2020
LA/P/0087/2020
Κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων: © 2026 the Author(s). Published by PNAS.
Όροι και προϋποθέσεις δικαιωμάτων: This open access article is distributed under Creative Commons Attribution License 4.0 (CC BY).
Ηλεκτρονική διεύθυνση στον εκδότη (link): https://doi.org/10.1073/pnas.2525949123
Εμφανίζεται στις συλλογές:Ινστιτούτο Χημικής Βιολογίας - Επιστημονικό έργο

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο:
Αρχείο Περιγραφή ΣελίδεςΜέγεθοςΜορφότυποςΈκδοσηΆδεια
Hamdi et al 2026_Direct evidence of acid driven protein desolvation.pdfResearch article, open access5.13 MBAdobe PDFΔημοσιευμένη/του ΕκδότηccbyΔείτε/ανοίξτε