扩散控制酶表面的定向配体通道：一个元胞自动机模型

某些酶促反应的限速步骤是物理步骤，即扩散。此类反应的效率可以通过提高底物分子的到达速率来提高，例如通过在底物与酶表面随机相遇后，将底物（配体）定向引导至活性位点。在此，我们引入一个元胞自动机模型，模拟配体在蛋白质表面向其目标活性位点的通道。该系统使用具有概率转移规则的格子气自动机进行模拟。考察了蛋白质表面上氨基酸的不同分布。对于每种分布，获得水合模式，并计算配体到达活性位点所需的平均迭代步数。结果比较表明，配体到达活性位点的速率明显受活性位点外部氨基酸分布的影响。这样的过程可以促进配体向活性位点的扩散，从而提高酶作用的效率。