人体运动关节中黏蛋白构象变化与网络形成的探究
生物物理
2019-11-22 v1 生物大分子
摘要
为促成人体运动系统关节的润滑，发生许多不同过程。其主要目的是避免破坏关节软骨。关节系统的黏弹性对温度和浓度变化非常敏感，因为系统中蛋白质的构象变化及蛋白质网络形成所致。我们寻求回答温度与浓度变化如何影响黏蛋白的构象熵的问题，黏蛋白是关键组分润滑素的一部分，被认为负责滑液内的凝胶形成。我们使用分子动力学技术，通过时长至多 50 ns、由 300–315 K 间六个温度与 10.68–267.1 g/L 间六个浓度参数化的计算机模拟，获取黏蛋白在蛋白质自组装过程中的二面角（phi, psi）信息。结果显示在 c3 与 c4（160 g/L 与 214 g/L）之间存在一个转变，其中拥挤开始影响蛋白质网络形成的动力学。在此浓度范围内黏蛋白有机会改变系统的摩擦特性。同时，即使在黏蛋白分子形成网络后，其构象也无显著变化。温度变化也未明显影响黏蛋白构象，但引入了二面角的轻微改变，且在某一临界值 T=306 K 之后将构象熵趋势由下降转为上升。
引用
@article{arxiv.1911.09383,
title = {Investigating conformation changes and network formation of mucin in joints functioning in human locomotion},
author = {Natalia Kruszewska and Piotr Bełdowski and Krzysztof Domino and Kanika D Lambert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09383},
year = {2019}
}
备注
Chapter 7 in A.Gadomski (ed.): Multiscale Locomotion: Its Active-Matter Addressing Physical Principles; UTP University of Science & Technology