碳纳米管中多肽构象动力学对定向机械力的敏感性

在生物体中，蛋白质和多肽经常受到机械力的影响，尤其是在膜通道、核糖体出口通道或蛋白酶体门控等受限空间中。由于蛋白质作为具有不同末端的聚合物具有方向性，力有可能以方向依赖的方式影响蛋白质构象动力学。在本研究中，我们采用力探针分子动力学模拟，研究了在受限环境中拉动多肽与沿相同方向推动多肽的影响差异。我们的模型包括一个碳纳米管和三种具有不同氨基酸序列的十肽。模拟结果表明，在考虑多肽的构象系综时，拉动C端与推动N端之间的差异相对较小。力探针的加载速率和多肽的氨基酸序列起着更重要的作用。然而，对多肽施加力显著影响了多肽相对于纳米管的相对运动。与推动相比，拉动多肽导致其通过纳米管的易位更平滑，尽管在两种情况下多肽的内部构象动力学都增加了复杂性。我们的研究结果揭示了短肽如何在细胞环境中的受限空间内导航，强调了力探针模拟研究在理解这些过程中的重要性。