绘制蛋白质中的能量传输网络

蛋白质对分子内化学反应或脉冲激发的响应数十年来一直令化学家着迷。近年来，超快X射线研究提供了关于配体光解后蛋白质结构变化演化的愈发详尽的信息，而时间分辨IR和Raman技术（例如）给出了肽与蛋白质中能量传输性质与速率的详细图像，包括近期在识别若干血红素蛋白中通过单个氨基酸传输方面的进展。定位蛋白质能量传输路径的计算工具也在不断进步。蛋白质中的能量传输路径已借助分子动力学（MD）模拟被识别一段时间，近期工作聚焦于粗粒化方法的发展，其中一些利用了与其他分子材料热传输的类比。随着蛋白质与蛋白质复合体中路径的识别，网络分析已被用于定位控制蛋白质动力学及可能别构的残基，即一个结合位点的化学反应介导蛋白质远端位点的反应。在本章中，我们综述了计算定位蛋白质能量传输网络的方法。我们先介绍我们所讨论方法背后的凝聚相与大分子中能量及热传输的背景，再描述方法本身。我们还通过若干实例说明了用于定位能量传输网络与模拟蛋白质中能量动力学的计算方法的应用。