Formation and stability of secondary structures in globular proteins

(Received 10 August 1992, accepted 27 October 1992)

Abstract
We study two models for the formation and packing of helices and sheets in globular (compact) proteins. These models, based on weighted Hamiltonian paths on a regular lattice both exhibit a first order transition between a compact high temperature phase, with no extended secondary structures, and a quasi-frozen compact phase, with secondary structures invading the whole lattice. The quasi-frozen phase with very weak temperature dependence, is identified as the native phase of proteins, whereas the high-temperature phase may be relevant to the so-called molten globule state of proteins.

Résumé
Nous étudions deux modèles pour la formation et l'empilement d'hélices ou de feuillets dans la phase globulaire (compacte) des protéines. ces modèles, fondés sur des chemins hamiltoniens pondérés sur réseau, possèdent une transition de phase du premier ordre, entre (i) une phase haute température compacte, avec structures secondaires non étendues, et (ii) une phase compacte quasi-gelée, où les structures secondaires envahissent tout le réseau. La phase quasi-gelée, qui a une dépendance en température très faible, est identifiée à la phase native des protéines; la phase haute température est peut-être reliée à la phase native "globule fondu" (molten globule) des protéines.