模型蛋白质折叠协同性的结构基础：来自微正则视角的见解

两态协同性是蛋白质折叠的一个重要特征。它由在能量上位于折叠与未折叠构象之间的状态耗尽来定义。尽管有多种检验两态协同性的方法，但大多数方法探测的只是这种状态耗尽的间接代理指标。然而，广义系综计算机模拟允许基于态密度通过微正则分析来明确识别这一转变。在此，我们利用粗粒化模拟对几种螺旋肽进行了详细的表征。粗粒化模型的分辨率允许研究从小的α-螺旋到从头设计的三螺旋束等真实结构，而不会使力场偏向蛋白质的天然态。将热力学与结构特征联系起来表明，虽然短α-螺旋表现出两态协同性，但对于更长的链长，转变类型发生了变化，因为链形成了多个螺旋成核位点，从而稳定了相当数量的中间态群体。正如理论模型所预测的，由于有利的螺旋-螺旋相互作用，螺旋束表现出两态协同性的特征。对二级和三级结构形成的详细分析很好地契合了多种折叠机制的框架，并证实了迄今为止仅在格子模型中观察到的特征。