基于多尺度分子模拟的蛋白合力-扭矩谱学
生物物理
2020-11-06 v1 软凝聚态物质
摘要
评估大型蛋白质的结构特性对于理解其在生物系统或生物医学应用中的功能十分重要。我们提出一种通过多尺度模拟考察受力作用下蛋白质机械特性的方法。我们同时考虑拉伸与扭转力，二者可相互独立地施加。我们利用涨落有限元分析对抗体蛋白免疫球蛋白G(IgG)的粗粒化连续介质模型施加扭转力，并识别出最强形变区域。该区域对整个分子的扭转特性至关重要，因为它代表了最软、最易形变的域。我们在原子层面上对该分子部分使用分子动力学模拟施加扭矩与拉伸力，以研究其扭转特性。我们计算了在不同拉伸力作用下作为该域旋转函数的扭转阻力。我们了解到这些获得的扭转曲线如何随拉伸力增大而演化，并表明它们表现出扭转刚化，这与实验发现定性一致。我们认为，将不同拉伸力下的扭转曲线结合起来有效地构成了一种合力-扭矩谱学分析，可作为所检分子的机械特征。
引用
@article{arxiv.1910.02901,
title = {Combined force-torque spectroscopy of proteins by means of multiscale molecular simulation},
author = {Thijs W. G. van der Heijden and Daniel J. Read and Oliver G. Harlen and Paul van der Schoot and Sarah A. Harris and Cornelis Storm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02901},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 9 figures