具有短程与长程空间相互作用的类蛋白异聚物的序列特异性相分离的解析表述与场论模拟
生物大分子
2022-11-28 v3
摘要
在生物分子凝聚体研究中，通过扩展具有空间长程库仑相互作用的异聚物的随机相近似(RPA)和场论模拟(FTS)，纳入氨基酸残基间短程、类疏水相互作用的基本效应，构建了内禀无序蛋白(IDPs)的序列依赖液-液相分离(LLPS)理论。为此，短程效应由源自残基对接触能特征值分解的多个非静电电荷间的汤川(Yukawa)相互作用建模。链排除体积由不可压缩约束提供。平均场近似导出一个有效的Flory 参数，该参数与RPA结合，可解释IDP LLPS中氨基酸组成的接触相互作用效应以及长程静电学的序列模式效应，而基于该表述的FTS对短程和长程相互作用均提供完整的序列依赖性。此通用方法在此通过应用于天然IDP的若干变体(涉及几种不同的氨基酸相互作用方案)以及一组具有相同组成的不同的模型疏水-极性序列加以说明。该方法的效力通过粗粒化显式链分子动力学模拟得到验证。
引用
@article{arxiv.2209.04016,
title = {Analytical Formulation and Field-Theoretic Simulation of Sequence-Specific Phase Separation of Proteinlike Heteropolymers with Short- and Long-Spatial-Range Interactions},
author = {Jonas Wessén and Suman Das and Tanmoy Pal and Hue Sun Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04016},
year = {2022}
}
备注
54 pages, 13 figures, 168 references, with typographical errors in previous versions corrected and clarifications added. Accepted for publication in the Journal of Physical Chemistry B