水合蛋白质的溶剂化耗散电弹性网络模型
生物物理
2015-06-05 v1
摘要
弹性网络模型将蛋白质粗粒化为由弹簧连接的残基珠网络。我们通过将过阻尼 Langevin 运动方程应用于网络的简正模振动，为该力学系统引入了耗散动力学。此外，通过考虑电离残基的水合作用，网络在蛋白质表面被异质化并软化。溶剂化以两种方式改变了网络 Hessian 矩阵。对角溶剂化项软化弹簧常数，而非对角偶极-偶极项关联电离残基的位移。该模型用于构建出现在氧化还原反应和光谱学理论中的静电势与电场的响应函数。我们还构建了蛋白质的介电响应，并发现表面电离残基的溶剂化在介电损耗谱中导致了一个慢弛豫峰，其速度比蛋白质弛豫的主峰慢约两个数量级。最后，溶剂化网络被用于构建蛋白质对离子结合的变构响应。离子结合的全局热力学受网络溶剂化影响不大，但它显著增强了响应于在蛋白质活性位点放置电荷的构象变化。
引用
@article{arxiv.1207.1085,
title = {Solvated dissipative electro-elastic network model of hydrated proteins},
author = {Daniel R. Martin and Dmitry V. Matyushov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.1085},
year = {2015}
}