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别构景观:量化生物分子系统中的热力学耦合

生物物理 2017-04-05 v1 生物大分子

摘要

别构在大多数生物过程中发挥着基础作用。然而,在双态模型之外,几乎没有可用的理论来描述它。在此,我们使用统计力学方法表明,两个集体变量之间的别构耦合不是一个单一的数值,而是一个二维热力学耦合函数,该函数与信息论中的互信息以及概率论中的 Copula 密度函数直接相关。在此基础上,我们演示了如何量化特定能量项对该热力学耦合函数的贡献,从而实现揭示别构机制的分解。我们通过展示丙氨酸二肽分子中的别构耦合如何影响 {\Phi}/{\Psi} 自由能曲面的整体形状,以及通过识别对此耦合必要的相互作用,阐明了热力学耦合函数及其应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.02059,
  title  = {The allostery landscape: quantifying thermodynamic couplings in biomolecular systems},
  author = {Michel A. Cuendet and Harel Weinstein and Michael V. LeVine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02059},
  year   = {2017}
}

备注

In review at Journal of Chemical Theory and Computation