TMAO 何时折叠聚合物链而尿素使其展开？
生物物理
2013-06-20 v1 软凝聚态物质
生物大分子
摘要
通过研究保护性渗透压剂三甲胺 N-氧化物（TMAO，有利于蛋白质折叠）和变性渗透压剂尿素对不带电聚合物链折叠的影响，解决了关于它们作用的长期机制问题。利用原子分子动力学模拟，我们展示了 1-M TMAO 和 7-M 尿素溶液对这些模型聚合物链的作用截然不同。它们的行为对链与其环境之间的吸引色散相互作用强度敏感：当这些色散相互作用足够强时，与水相比，TMAO 抑制疏水聚合物扩展构象的形成，而尿素则促进扩展构象的形成。在真实蛋白质系统中也观察到了类似的趋势。令人惊讶的是，我们发现保护性和变性渗透压剂都与聚合物发生强烈相互作用，这似乎与现有的关于渗透压剂对蛋白质作用的解释相矛盾。我们表明，对于保护性渗透压剂，真正重要的是随着聚合物构象变化其有效耗尽，这导致优先结合系数发生负变化。对于 TMAO，单个渗透压剂插入聚合物坍缩构象附近的自由能比插入扩展构象附近有利得多。相比之下，尿素在扩展构象旁边被优先稳定，因此具有变性效应。
引用
@article{arxiv.1306.4642,
title = {When does TMAO fold a polymer chain and urea unfold it?},
author = {Jagannath Mondal and Guillaume Stirnemann and B. J. Berne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4642},
year = {2013}
}