生物化学
变构作用使蛋白质能够将环境信号耦联至功能输出，然而，变构机制在进化过程中如何实现多样化仍然知之甚少。在此，我们通过整合信息论生物信息学、DNA识别的结构表征以及快速内部动力学的NMR测量，在广泛存在且功能多样的砷阻遏蛋白（ArsR）超家族中探讨了这一问题。我们鉴定出界定ArsR蛋白结构骨架的保守残基，以及编码诱导物和DNA特异性的亚家族特异性位点。
在多硫化物传感蛋白SqrR中，DNA结合复合物的晶体结构揭示了操纵子特异性如何由一组有限的残基编码，这与基于序列的预测一致，并且这些预测已通过对分化的ArsR调节因子开展的体外转录实验得到功能验证。我们进一步表明，SqrR中DNA结合的变构性抑制并不伴随大尺度构象重排，而是与内部动力学的变化相关，这一点与此前在锌传感蛋白CzrA中的观察结果一致。总之，这些结果支持这样一种模型：构象熵在维持变构连通性的同时放宽了序列约束，从而使一个蛋白质超家族内部能够实现功能多样化。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.15.721447v1?rss=1
🏷️ 变构调控 蛋白质内部动力学 转录阻遏蛋白 ArsR超家族 DNA结合特异性 NMR