蛋白质序列中的局部能量困扰模式：催化功能与结构之间的平衡

总的来说，在蛋白质序列的结构和功能规范中，常常存在冲突的生物学目标。根据最小困扰原则，折叠到原生态状态的蛋白质序列会尽量减少强烈的能量冲突，以便能够自发地折叠，但是局部违反这一原则则为编码所需的复杂能量景观提供了可能性，这些能量景观对于活性生物学功能至关重要。我们对已知结构和实验注释的催化残基的所有蛋白酶的局部能量困扰模式进行了调查。与先前的假设一致，催化位点本身通常在蛋白质寡聚态、整体拓扑和酶类中都表现出较高的困扰程度。与此同时，一个次要的壳层包围着催化位点本身，其中的相互作用困扰程度较弱。我们评估了主要酶类的各个家族成员中这些能量特征的保守性，结果显示局部困扰比主要结构本身在进化中更为保守。