$\alpha_2\textrm{I}$整合素结构域、二价阳离子与 21-mer 胶原片段之间的静电亲和力与结合动力学

本文比较了关于$\alpha_2\beta_1$整合素与胶原相互作用的模拟结果与已发表的实验数据。该现象的特征是两个结构之间的空间位阻、相互取向约束与长程静电力之间的竞争。已发表的实验结果表明，对于 42-mer 胶原片段与$\alpha_2\textrm{I}$整合素结构域复合物，其$\textrm{k}_{\textrm{on}}$速率的数量级范围为$10^4-10^5$ M$^{-1}$s$^{-1}$。这是由扩散限制区域和取向约束所定义区间的下限。由于二价阳离子（$\textrm{Mg}^{2+}$、$\textrm{Co}^{2+}$、$\textrm{Mn}^{2+}$和$\textrm{Ca}^{2+}$）的存在，21-mer 胶原片段与$\alpha_2\textrm{I}$整合素结构域之间的静电亲和力已通过配体的静电去溶剂化势与受体的静电相互作用势之间的 Pearson 相关系数来表示。获得的 Pearson 系数值清楚地揭示了在金属离子依赖位点处$\alpha_2\textrm{I}$整合素结构域与 21-mer 胶原之间的互补性。应用于扩散限制区域的原子布朗动力学模拟，根据已发表的实验数据，正确地重现了在$\textrm{Mg}^{2+}$、$\textrm{Co}^{2+}$和$\textrm{Mn}^{2+}$存在下$\alpha_2\textrm{I}$整合素结构域与 21-mer 胶原的结合动力学。