配体结合、蛋白质涨落与变构自由能

尽管蛋白质动力学在蛋白质功能中的重要性已被普遍认识，蛋白质涨落在变构效应中的作用却鲜被考虑。为弥补此缺口，提出配体结合前后蛋白质构象分布间的 Kullback-Leibler 散度（Dx）作为量化蛋白质变构效应的手段。在此首先回顾 Dx 先前在蛋白质分析与模拟方法中的应用，并讨论其对理解蛋白质功能与蛋白质进化方面的启示。接着，Dx 的方程暗示 k_{B}TDx 应被解释为变构自由能——即将无配体蛋白质构象分布改变为配体结合构象分布相关的自由能。此解释导出变构转变的热力学模型，统一了关于配体结合与蛋白质构象分布变化关系的现有观点。Dx 的定义被用于探索常见热力学与生物物理量（如配体结合总自由能变化及个别蛋白质构象的配体结合亲和力）间一些有趣的数学关系。这些结果代表了在变构转变建模中考虑完整蛋白质构象分布的理论框架的开端。该框架的早期应用已产生对蛋白质粗粒化建模方法及配体结合与蛋白质动力学关系理解均有启示的结果。