用于蛋白质从头折叠与设计的可迁移粗粒化势

蛋白质折叠与设计是主要的生物物理问题，其解决将带来重要的应用，尤其是在医学领域。本文介绍了一种新型蛋白质模型，能够同时提供定量的蛋白质设计与折叠。计算机模拟表明，对于大量真实蛋白质结构，该模型产生的设计序列具有与相应天然序列相似的物理性质。设计序列尚未完全逼真，需要进一步的实验测试。对于一组独立的、 notoriously 难以折叠的蛋白质，也证明了设计序列和天然序列均能正确折叠。折叠特性通过自由能计算进行表征，这不仅与天然蛋白质和设计蛋白质一致，而且当将折叠结构与实验确定的结构进行比较时，我们还展示了显著的精度。最终，这种新型粗粒化蛋白质模型的独特性在于其三个基本特征的结合：简洁性、产生天然可折叠设计序列的能力以及结构预测精度。后者已通过自由能计算得到证明。同样值得注意的是，通过如此简单且通用的设计程序可以获得低挫折序列，并且天然蛋白质的折叠显示出漏斗状的自由能景观，而无需任何基于天然结构的势。