理解蛋白质去折叠路径对拉伸速度的依赖性

研究了蛋白质去折叠路径对拉伸速度的依赖性。通过引入一个由 $N$ 个单元组成的简单一维链来实现，这些单元具有不同的特征双稳态自由能。这些单元代表模块化蛋白质中的每个模块或蛋白质结构域中的每个中间“去折叠子”，它们可以处于折叠或去折叠状态。通过对链的最后一个单元施加力来拉伸系统，单元按照优先顺序解开。我们表明，去折叠顺序强烈依赖于拉伸速度 $v_{p}$。在最简单的情况下，出现一个临界拉伸速度 $v_{c}$：当拉伸速度 $v_{p}<v_{c}$ 时，最弱的单元首先去折叠；而当 $v_{p}>v_{c}$ 时，被拉伸的单元首先去折叠。通过微扰展开，我们找到了该临界速度的一个相当精确的表达式。