分子模型中病毒衣壳的纳米压痕

我们使用分子级模型研究了空壳的豇豆褪绿斑驳病毒（CCMV）和豇豆花叶病毒（CPMV）衣壳的力学响应。该模型基于构成衣壳的蛋白质的天然结构，并通过C-alpha原子进行描述。大针尖的纳米压痕被建模为平行板之间的压缩。CCMV的压缩力与板间距关系图在定性上与连续介质模型和实验一致，显示出弹性区域随后是力的不可逆下降。CPMV的力学响应尚未被研究过，但分子模型预测其刚度比CCMV高一个数量级，且弹性区域要短得多。这些巨大的变化源于仅使键数增加30%的微小结构变化，这在连续介质模型中很难捕捉。对CCMV连续介质模型和分子模型中局部形变的直接比较表明，分子模型经历了逐渐的对称破缺旋转，并在壁附近比连续介质模型容纳了更多的应变。小间距下力的不可逆下降与分子模型中衣壳蛋白间几乎所有键的断裂有关，而在连续介质模型中则观察到屈曲转变。