分子动力学模拟表明脱氧血红蛋白、氧合血红蛋白、碳氧血红蛋白和糖化血红蛋白在压缩和剪切下表现出各向异性力学行为
生物物理
2017-05-25 v2
摘要
我们建立了一个新的力学模型，用于确定四种不同血红蛋白结构的压缩和剪切力学行为。以往对血红蛋白结构的研究主要关注整体力学行为；然而，本研究利用操控式分子动力学（SMD）模拟，研究了作为红细胞（RBCs）主要成分的血红蛋白的力学行为，以获得其在压缩和剪切加载条件下的各向异性力学行为。考虑了四种不同构型的血红蛋白分子：脱氧血红蛋白（deoxyHb）、氧合血红蛋白（HbO2）、碳氧血红蛋白（HbCO）和糖化血红蛋白（HbA1C）。对这些血红蛋白变体进行了 SMD 模拟，以估计其单向刚度和剪切刚度。尽管血红蛋白因其球形形状和二级结构而在结构上被表示为球状蛋白，但我们的模拟结果显示，不同方向上的力学强度存在显著差异（各向异性），并且所研究的四种不同血红蛋白构型之间也存在强度差异。与脱氧血红蛋白、氧合血红蛋白和碳氧血红蛋白分子相比，糖化血红蛋白分子总体上具有更高的压缩力学刚度和剪切刚度。模型的进一步结果表明，所研究的血红蛋白结构基于刚度具有一个柔软的外壳和一个坚硬的内核。
引用
@article{arxiv.1702.06786,
title = {Molecular Dynamics Simulations Indicate that Deoxyhemoglobin, Oxyhemoglobin, Carboxyhemoglobin, and Glycated Hemoglobin under Compression and Shear Exhibit an Anisotropic Mechanical Behavior},
author = {Sumith Yesudasan and Xianqiao Wang and Rodney D. Averett},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.06786},
year = {2017}
}