力学约束下生物大分子的热力学平衡
软凝聚态物质
2021-02-11 v1
摘要
使蛋白质及其他生物大分子达到平衡，对于此类生物系统的分子动力学模拟至关重要，在模拟中它们进行无外部施加力学约束的自由动力学，直至与周围环境达到热力学平衡。然而，在一些重要情形下，我们必须在某些约束持续存在的情况下对目标系统进行平衡，本工作称之为约束平衡。一个清晰的例子是单个淀粉样 \b{eta}-链或 RNA，当反应坐标定义为链两端之间的距离，且我们有兴趣进行副本交换伞形采样以绘制作为关注因变量的相关自由能剖面时。在此类情形中，每个样本都必须在两端固定的情况下达到平衡。在此，我们引入一种模拟技巧，利用转向分子动力学执行这种所谓的约束平衡。随后我们将该方法应用于平衡淀粉样 β 十二聚体纤维中两端固定的单个拉伸 \b{eta}-链。考察总时间段内总能量曲线及对实际固定的 SMD 原子所施力，广泛支持此类平衡的有效性。
引用
@article{arxiv.2102.05162,
title = {Thermodynamic equilibrium of biological macromolecules under mechanical constraints},
author = {Ashkan Shekaari and Mahmoud Jafari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05162},
year = {2021}
}