分子堵塞——全原子模拟中的半胱氨酸滑结机械夹
生物大分子
2015-05-27 v1
摘要
最近一项对17134种蛋白质的调查发现了一类新的蛋白质，预计其拉伸诱导的力峰值在1 nN范围内。如此高的力峰值应归因于滑环被迫穿过半胱氨酸环，即产生半胱氨酸滑结。该调查是在一个简单的粗粒化模型中进行的。在这里，我们对15种半胱氨酸结蛋白进行了全原子定向分子动力学模拟，并确定了它们对拉伸的抵抗力。与先前基于粗粒化结构模型的研究一致，发现其抵抗力水平显著高于通过剪切机制运作的机械夹的蛋白质。大的拉伸力源于半胱氨酸滑结机械夹的形成以及由此产生的空间堵塞。我们在原子细节上阐明了这种夹子的工作原理。我们还研究了五种强度最高的蛋白质的行为，这些蛋白质具有基于剪切的机械稳定性，不涉及堵塞。我们表明，在原子模型中，堵塞状态通过一次移动一个氨基酸来缓解，并且在选择首先前进的氨基酸时存在选择。相比之下，粗粒化模型还允许两个氨基酸同时通过。
引用
@article{arxiv.1102.3342,
title = {Molecular jamming - the cystine slipknot mechanical clamp in all-atom simulations},
author = {Lukasz Peplowski and Mateusz Sikora and Wieslaw Nowak and Marek Cieplak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.3342},
year = {2015}
}