VDAC溶剂自由能计算：一种非均匀尺寸修正泊村-柔布曼离子通道模型
生物大分子
2024-07-03 v1 定量方法
摘要
Voltage-Dependent Anion Channel (VDAC) 蛋白是线粒体内离子和代谢物通过的主要通道。计算其溶剂自由能对于理解其稳定性、功能以及细胞环境中的相互作用至关重要。本文引入总溶剂自由能 ，其由静电能、理想气体能和剩余自由能之和，加上非极性能构成，从而在无电荷时 为零。我们开发了计算 的数值方案，并更新了当前网格生成软件包以加速四面体网格的生成并提高计算 的网格质量。通过将这些方案和更新的网格软件包与我们的非均匀尺寸修正泊村-柔布曼离子通道 (nuSMPBIC)、SMPBIC 和 PBIC 有限元软件包、PDB2PQR 软件包和 OPM 数据库集成，我们创建了VDAC溶剂自由能计算 (VSFEC) 软件包。使用 VSFEC 软件包，我们对 nuSMPBIC、SMPBIC 和 PBIC 模型进行比较测试，使用六种 VDAC 蛋白和含有最多四种离子的不同溶液，包括ATP和Ca。我们还使用不同中性电压和介电常数进行测试，以探索 的不同模式。我们的测试结果凸显了考虑非均匀离子尺寸效应的重要性，并证明了 VSFEC 软件包在计算 VDAC 蛋白溶剂自由能方面的高性能。
引用
@article{arxiv.2407.01569,
title = {VDAC Solvation Free Energy Calculation by a Nonuniform Size Modified Poisson-Boltzmann Ion Channel Model},
author = {Liam Jemison and Matthew Stahl and Ranjan K. Dash and Dexuan Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01569},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 7 figures, 3 tables