高速力谱与原子模拟揭示的链霉亲和素-生物素异质性与速率依赖性解绑

受体-配体相互作用对生物功能至关重要，其结合强度通常用基于分子互补的静态锁钥模型来解释。然而，由于原子结构的静态性质以及体相生物物理方法固有的系综平均，关于完整解绑路径的详细信息常常缺失。此处我们将分子动力学与高速力谱结合用于链霉亲和素-生物素复合物，以确定最宽动态范围内的结合强度与解绑路径。实验与模拟在重叠速度下表现出极佳一致性，并提供了脱绑机制的证据。解绑过程中，生物素跨越多个能垒并访问远离结合口袋的多种中间态，同时链霉亲和素经历瞬态诱导契合，均随加载速率变化。这一多态过程减缓了向未结合态的转变更有利于重结合，从而解释了该复合物的长寿命。我们提供了脱绑过程的原子级动态图像，以涉及多条锁之路径及中间态的速率依赖性诱导契合运动取代简单的两态图像，这可能与其他受体-配体键相关。