热骨架涨落在肌红蛋白配体门控动力学中的作用

我们构建了一个能量函数来描述抹香鲸肌红蛋白骨架的晶体结构。在构建中，我们使用了在液氦温度下测量的蛋白质数据库条目 1ABS 作为模型。因此，热 B 因子涨落非常小，这对我们的构建是一个优势。我们利用的能量函数类似于离散非线性薛定谔方程。同样，我们的模型支持孤子作为局部最小能量构型。我们用孤子描述 1ABS 骨架，其精度与 1ABS 的偏差平均均方根距离小于实验观测到的 Debye-Waller B 因子涨落距离。随后，我们在非常宽的温度范围内对多孤子解进行了广泛的数值加热和冷却实验。我们特别关注高于 300K 且低于约 348K 的θ点展开温度的温度。我们确认，直至非常高温度，多孤子的行为完全符合 Anfinsen 原理。我们观察到，结构对温度升高的响应始终非常相似。这使我们能够用三个不同的骨架配体门来表征热诱导构象变化的 onset。其中一个门由螺旋 F 和螺旋 E 组成。这是一条假定在血红素与外部之间的配体迁移中起主要作用的路径。另外两个门的选择方式类似，当它们打开时，为配体到达血红素提供直接通道。我们发现，在我们研究的三个门中，由螺旋 B 和 G 形成的门对热诱导构象变化最敏感。我们的方法为配体迁移这一重要问题提供了新的视角。