局部应力对使用全原子分子动力学准确建模细菌外膜的影响

生物膜是生物体的基本组成成分，在其生存中起着不可否认的作用。分子动力学（MD）是研究分子及原子尺度生物膜的重要计算工具。当前生物膜 MD 模拟的常态是研究在周期边界条件（PBC）下周期性延展的纳米尺寸膜片。在自然界中，膜的两层（称为叶）通常由不同脂质组成。这种组成不对称性在周期约束膜中施加了两叶之间固定的脂质数量比，需要恰当设定。广泛采用的界定叶脂质比的方法缺乏对每叶机械张力的控制，而这会显著影响研究结果。在本研究中，我们探究膜构建方案及由此产生的初始应力状态对小分子与非对称膜之间相互作用的作用。我们使用两种不同的构建方案对铜绿假单胞菌细菌的外膜进行建模，并探测其与铜绿假单胞菌喹诺酮信号（PQS）的相互作用。我们的结果表明，差异应力可改变 PQS 分子在非对称膜两叶之间自由能最小值的位置。本工作为初始每叶张力与 PQS 自发插入之间的关系提供了关键见解。