蛋白侧链堆积中的排除体积
软凝聚态物质
2007-05-23 v1 q-bio
摘要
为考察侧链几何与侧链堆积之间的关系, 我们使用全原子蒙特卡罗模拟对侧链构象进行大范围采样. 我们研究了三种排除体积模型, 并使用 umbrella sampling 技术有效地探索整个构象空间. 我们发现, 尽管排除体积约束将构象空间的规模降低了多个数量级, 但允许的构象数量仍然很大. 平均被重构的构象中有 20% 的 chi 角处于非本源状态. 有趣的是, 密集构象中可存在最高 50% 的非本源 chi 角. 熵在位置上分布不均匀, 我们部分解释了观察到的分布, 方法为从 pdb 数据库中推导出的 rotamer 概率. 尽管我们发现 65% 的本源 rotamer和 85% 的 chi1 角可仅凭排除体积预测, 但 95% 的位置在模拟中可容纳超过 1 个 rotamer. 我们估计, 为了抑制排除体积作用下观察到的侧链熵, 其他相互作用(疏水相互作用、极性相互作用、静电相互作用)必须提供至少每残基 0.6 kT 的额外稳定性, 以选定本源态.
引用
@article{arxiv.cond-mat/0103038,
title = {Excluded Volume in Protein Sidechain Packing},
author = {Edo Kussell and Jun Shimada and Eugene I. Shakhnovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0103038},
year = {2007}
}
备注
36 pages, 7 figures, submitted to Journal of Molecular Biology