层级摩擦记忆导致快速折叠蛋白的亚扩散构象动力学

蛋白质常表现出亚扩散构象动力学，其亚扩散来源尚不明确。我们以均方位移（MSD）和平均第一次到达时间（MFPT）衡量快速折叠蛋白在非马尔可夫摩擦和自由能景观中的动力学影响。我们发现来自已发表分子动力学（MD）模拟的摩擦记忆核函数可被层级多指数函数良好描述，这种函数在有限时间范围内导致亚扩散。我们指出，摩擦记忆效应在快速折叠蛋白中的主导作用于MSD的尺度行为，而非自由能景观或坐标依赖摩擦效应。结果表明，马尔可夫模型即使包含坐标依赖摩擦也无法捕捉折叠动力学，正如由MSD和MFPT量化所示。我们的结果彰显了记忆效应在蛋白质折叠和构象动力学中的重要性，并明确说明快速折叠蛋白动力学中的亚扩散来源于记忆效应，而非自由能景观或坐标依赖摩擦。