Alanine: from the usual to the unexpected

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Data from the experiments provides a possibility to talk about anomalously large contribution of alanine to the stability of an alpha-helix and other protein conformations. Independent data (and also experimental ones) suggest that alanine plays an especially big role in stabilization of the alpha-helix. This can be seen through the positive contribution of alanine both to the entropy of the system and to the enthalpy. The high contribution of alanine to the enthalpy of formation of the alpha helix contradicts the generally accepted view that the entropy should decrease during the formation of regular structures in proteins. Among three types of helices in proteins, alanine stabilizes two secondary structures: the alpha helix and the left helix of polyproline II, and in the case of fibrillar proteins, alanine also stabilizes the beta sheet. The stabilizing effect of alanine on the alpha helix structure extends to both natively unfolded proteins and alpha helix-support conjugates. Thus, it is no exaggeration to say that formation of secondary structure relies on alanine. The revealed contradictions are of paradoxical nature and yet there is no interpretation of the above-mentioned findings (first of all, substantiation of the contribution of alanine to the enthalpy of fusion in terms of fundamental physics) so far to resolve them. Meanwhile, the data and comments presented in this work hold out the promise of progress in resolving the revealed contradictions.

About the authors

V. G Tumanyan

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Email: vgt450@yandex.ru
Moscow, Russia

A. A Anashkina

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

I. V Filatov

Moscow Institute of Physics and Technology

Dolgoprudny, Moscow Region, Russia

K. V Smirnov

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

I. Yu Torshin

Dorodnicyn Computing Centre, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

N. G Esipova

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. J. Wang, E. C. Salihi, and L. Siller, Mater. Sci. Engineer., 72 (2), 1 (2017).
  2. V. E. Gray, R. J. Hause, and D. M. Fowler, Genetics, 207, 53 (2017).
  3. J. Yang, E. J. Spek, Y. Gong, et al., Prot. Sci., 6, 1264 (1997).
  4. Y. Wu, M. Lu, M. Chen, et al., Prot. Sci., 16, 1449 (2007).
  5. J. D. Nickels, J. E. Curtis, H. O'Neill, and A. P. Sokolov, J. Biol. Phys. 38, 497 (2012).
  6. M. Dracinsky, J. Kaminsky, and P. Bour, J. Phys. Chem. B, 113, 14698 (2009).
  7. S. Toal and R. Schweitzer-Stenner, Biomolecules, 4, 725 (2014).
  8. C. A. Rohl, W. Fiori, and R. L. Baldwin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 3682 (1999).
  9. Y. Xue, M. S. Pavlova, Y. E. Ryabov, et al., J. Am. Chem. Soc., 129, 6827 (2007).
  10. J. M. Richardson, M. M. Lopez, and G. I. Makhatadze, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102 (5), 1413 (2005).
  11. L. Serrano, J. L. Neira, J. Sancho, and A. R. Fersht, Nature, 356 (6368), 453 (1992).
  12. S. Penel and A. J. Doig, J. Mol. Biol., 305 (4), 961 (2001).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».