Competition between folding and aggregation in a model for protein solutions
我们使用一个唯象模型研究了单个蛋白质折叠和蛋白质-蛋白质聚集之间竞争的热力学和动力学结果，其中蛋白质可以处于未折叠（U）、错误折叠（M）或折叠（F）状态。该相图显示了溶液中具有错误折叠蛋白质聚集体的相和分离的蛋白质（U或F）的相之间的共存。在低蛋白质浓度下的旋节线显示出非单调的行为与温度，与在低温下的折叠蛋白质的溶液的稳定性的影响。我们遵循的动力学“淬火”从U-相（冷却）或F-相（加热）的亚稳或不稳定的相图的一部分，导致聚集。我们描述了如何有趣的后果聚集体大小的分布，和增长动力学产生的折叠和聚集之间的竞争。
2009-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cooperativity in two-state protein folding kinetics
我们提出了一个可解的模型，预测折叠动力学的两个国家的蛋白质从他们的天然结构。该模型是基于条件链熵。它假设折叠过程是由小环闭合事件，可以推断出从本地结构占主导地位。对于CI2，src SH3结构域，TNfn3，和蛋白L，该模型再现了两种状态的动力学，它预测以及二级结构的平均pH值。折叠的障碍是形成主要的局部结构，如螺旋和发夹，这是使非局部氨基酸对接触所必需的。
2003-11-06 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Topological and energetic factors: what determines the structural details of the transition state ensemble and "on-route" intermediates for protein folding? An investigation for small globular proteins
最近的实验结果表明，天然折叠，或拓扑结构，起着主要的作用，在确定的结构的过渡态合奏，至少对于小的快速折叠蛋白质。为了研究折叠过程的拓扑控制的程度，我们研究了五个小球状蛋白质的简化模型的折叠，这些蛋白质是使用Go样势构建的，以保留关于原生结构的信息，但大大减少了残基-残基原生相互作用之间的能量挫折和能量异质性。通过比较的结构的过渡态合奏实验确定的Phi值和使用我们的模型得到的中间体，我们表明，这些积极unfrustrated模型可以重现全球实验已知的功能的过渡态合奏和“路线上”的中间体，至少对于分析的蛋白质。这一结果清楚地表明，只要蛋白质序列受到足够小的挫折，拓扑结构在确定折叠机制中起着核心作用。
2000-03-28 cond-mat.stat-mech q-bio
Discrete molecular dynamics studies of the folding of a protein-like model
背景：在计算机模拟中，已经进行了许多尝试来及时解决模型蛋白质的折叠。出现了不同的计算方法。这些方法中的一些遭受的蛋白质的几何特性（晶格模型）的不敏感性，而其他的是计算量大（传统的MD）。结果如下：我们使用Zhou和Karplus最近提出的一种基于离散时间分子动力学算法的方法来研究蛋白质模型的折叠。我们表明，该算法解决了相对于时间的折叠-展开过渡。此外，我们证明了研究模型蛋白质的核心的能力。结论：该算法与残基间相互作用模型可以作为研究蛋白质模型热力学和动力学的工具。
1998-12-17 cond-mat.stat-mech q-bio
Effective potentials for Folding Proteins
一个粗粒度的非格子模型，是不以任何方式偏向于天然状态提出折叠蛋白质。为了在合理的时间内预测天然结构，该模型在有效势中包括了水的基本影响。两个新的成分，偶极-偶极相互作用和本地的疏水相互作用，被引入，并示出是至关重要的氢键。该模型允许蛋白G的野生型序列的成功折叠，并可能提供了重要的提示，蛋白质折叠的研究。
2006-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From evolution to folding of repeat proteins
重复蛋白质由相似的氨基酸延伸的串联拷贝组成，这些氨基酸延伸折叠成细长的结构。由于它们的对称性，这些蛋白质构成了研究进化如何与结构，折叠和功能相关的优秀模型系统。在这里，我们提出了一个计划，在序列水平上的进化信息映射到一个粗粒度的重复蛋白质折叠模型，并使用它来研究数以千计的重复蛋白质的折叠。我们的能量模型相结合的逆Potts模型方案与重复的复制和删除的明确的机械模型，以计算在单个残基水平的系统的进化参数。这是用来通知伊辛样模型，允许生成的折叠曲线，明显的域出现和占领的中间状态，是高度兼容的实验数据在特定的案例研究。我们分析了数千种天然锚定重复序列蛋白的折叠，发现多种折叠机制是可能的。当序列相似性元素足够多且相互作用较强时，可以得到完全合作的全或无跃迁;当序列相似性元素不相似且相互作用较弱时，可以得到非合作的逐元素间歇折叠.在这两者之间，我们的特点成核传播和多域折叠机制。最后，我们表明，重复序列的稳定性和协同性可以从一个简单的能量分数定量预测，铺平了道路，指导蛋白质折叠设计与协同进化模型。
2022-02-24 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Downhill versus two-state protein folding in a statistical mechanical model
作者在一个简单的统计力学模型的框架内解决了下坡蛋白质折叠的问题，该模型允许平衡的精确解和动力学的半解析处理。专注于蛋白质1BBL，一个候选的下坡折叠行为，并将其与蛋白质PIN 1的WW结构域进行比较，这是一个大小相当的双态文件夹，作者表明，这两种分子的平衡和动力学性质都存在质的差异。然而，如果1BBL是一个真正的下坡文件夹，将预期的无障碍的情况下，观察只有在足够低的温度。
2007-09-14 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Cooperativity and modularity in protein folding
由Wako和Sait $\hat{\rm o}$提出的一个简单的统计力学模型已经非常好地解释了蛋白质折叠。Mu $\tilde{\rm n}$ oz和Eaton将该模型系统地应用于多种蛋白质，此后称为Wako-Sait $\hat{\rm o}$ $\tilde{\rm n}$ oz-Eaton（WSME）模型。WSME模型在解释许多蛋白质折叠方面的成功验证了折叠由天然相互作用主导的假设，这使得能量景观全局偏向天然构象。使用WSME和其他相关模型，Sait $\hat{\rm o}$强调了层级途径在蛋白质折叠中的重要性;折叠始于具有天然样构型的连续片段的产生，并随着这些片段的生长和合并而进行。用WSME模型计算芽孢杆菌RNA酶的$ϕ$值表明，有助于折叠核的片段与由天然原子接触模式定义的结构模块相似。将WSME模型扩展到具有复杂拓扑结构的多结构域蛋白质的折叠过程，为全面理解多结构域蛋白质的折叠过程开辟了道路。WSME模型也扩展到描述变构转换，表明变构结构运动不会发生作为一个确定性的连续变化之间的两个构象，但作为一个随机的扩散运动的动态变化的能量景观。在现代方法和思想的背景下，WSME模型所强调的关于折叠的统计力学观点已经得到了更新，并将继续为蛋白质的平衡和动力学特征提供见解。
2016-08-30 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Kinetics of the Wako-Saito-Munoz-Eaton Model of Protein Folding
本文考虑一个简化的蛋白质折叠模型，具有二元自由度，其平衡热力学是精确可解的。基于这个精确的解决方案，动力学研究的框架内的局部平衡的方法，我们证明了（i）的自由能随时间的推移而减少，（ii）的精确平衡是恢复在无限的时间限制，和（iii）的折叠率是一个上限的精确的。的动力学进行比较，一个小的肽和蒙特卡罗模拟为较长的蛋白质的确切的，然后速率进行了研究，为一个真正的蛋白质和模型结构。
2006-06-29 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Thermodynamically Important Contacts in Folding of Model Proteins
我们引入了一个量，熵的敏感性，衡量热力学的重要性-折叠过渡-模型蛋白质中的氨基酸之间的接触。使用这个量，我们发现，只有一个平衡运行的计算机模拟的模型蛋白质是足够的，以选择一个子集的接触，引起的峰在折叠过渡观察到的比热。为了说明该方法，我们确定了一个模型46聚体的重要接触。我们发现，只有约50%的接触蛋白质的天然状态是负责在折叠转变温度的比热的尖峰，而其余50%的接触不影响比热。
2000-12-15 cond-mat.stat-mech q-bio
Spin analogs of proteins: scaling of "folding" properties
达到自旋系统的基态类似于蛋白质进化到其天然状态。我们研究了各种随机伊辛自旋系统的“折叠”时间，并确定了与"折叠“有关的特征温度。在最佳动力学条件下，"折叠“时间与系统大小成比例，呈幂律，具有非普适指数。这与模型蛋白质中发生的情况相似。另一方面，特征温度的标度行为不同于模型蛋白质。无论是在自旋系统中还是在蛋白质中，折叠性质都随着系统尺寸的增大而变差。
1999-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Protein folding on rugged energy landscapes: Conformational diffusion on fractal networks
我们采用模拟模型蛋白质研究折叠崎岖的能源景观。当系统从展开状态过渡到原生状态时，我们构建了“第一个”网络。这些网络中的节点和纽带对应于能源格局中的盆地和盆地之间的过渡。我们发现折叠时间与节点数和键数之间存在幂律关系。我们表明，这些标度是由第一次通过网络的分形性质。可靠的折叠是可能的，在系统与崎岖的能源景观，因为第一通道网络具有小的分形维数。
2009-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The limited role of non-native contacts in folding pathways of a lattice protein
蛋白质能量学模型忽略了天然状态下不相邻的氨基酸之间的相互作用，例如Go模型，编码或支持了许多关于蛋白质折叠的有影响力的想法。这种简化隐含着一个从未在广泛背景下进行过批判性评估的关键假设：蛋白质折叠的详细机制不会受到非天然接触的偏见，通常被想象为序列设计和/或拓扑结构的结果。在这里，我们提出，使用计算机模拟的一个良好的研究晶格杂聚物模型，第一次系统的测试，这种经常假设的对应关系在统计上显着的范围内的数十万个氨基酸序列，并伴随着不同的折叠途径。通过一种新的指纹折叠轨迹的手段，我们的研究揭示了一个深刻的不敏感的顺序，其中本地接触积累到非本地的相互作用的省略。与传统思维相反，这种鲁棒性并不来自拓扑限制，也不依赖于折叠速率。相反，我们发现，在区分拓扑路径的关键因素是异质性的本地接触能。我们的研究结果挑战了传统的思维序列设计和蛋白质折叠的自由能景观之间的关系，并有助于证明广泛使用的Go样模型来仔细研究真实蛋白质的详细折叠机制。
2009-01-21 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Protein folding mediated by solvation: water expelling and formation of the hydrophobic core occurs after the structure collapse
利用一个极简模型研究了蛋白质折叠中天然结构的结构搜索和去溶剂化之间的相互作用。这些结果支持折叠机制，其中蛋白质的大部分结构形成是在水从疏水核心排出之前实现的。这种观点将水分排出效应整合到蛋白质折叠的漏斗能量景观理论中。显示了SH3蛋白的实验结果的比较。在折叠转变之后，发现了具有部分溶剂化的疏水核心的接近天然的中间体。这个转变之后是最后一步，该步骤合作地将水分子从部分水合的蛋白质核心中挤出。
2002-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Cooperativity and Stability in a Langevin Model of Protein Folding
基于Langevin的运动方程，我们提出了两种简化的蛋白质动力学模型。我们探讨势能函数的对称性对模拟折叠的动力学和热力学的影响。我们发现，各向同性的势能函数产生，充其量，适度的合作。相反，合适的各向异性势能函数提供强协同性。
1996-10-16 cond-mat.stat-mech q-bio
Scaling of folding properties in simple models of proteins
在一个玩具系统中研究了蛋白质折叠特性的标度--具有各种二维和三维几何形状的最大紧凑原生态的格点Go模型。特征折叠时间随系统规模呈幂律增长。相应的指数不是普适的。缩放的热力学稳定性也表明尺寸相关的恶化的折叠性能。
1999-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Comment on "Chain Length Scaling of Protein Folding Time", PRL 77, 5433 (1996)
在最近的一封信中，Gutin、Abkevich和Shakhnovich（GAS）报道了一系列关于蛋白质晶格模型的动态蒙特卡罗模拟。基于这些高度简化的模型，他们发现四种不同的势能导致四种不同的折叠时间尺度tau_f，其中tau_f与链长成比例，为N^lambda（另见参考文献）。[2-4]），λ在2.7到6.0之间变化。然而，由于缺乏蛋白质折叠动力学的微观模型，数据的解释和起源仍然有些推测性。这篇评论的目的是指出，一个简单的“介观”模型（cond-mat/9512019，PRL 77，2324，1996）的蛋白质折叠的应用提供了一个完整的帐户中提出的数据在他们的论文。此外，我们发现一个主要的定性分歧与论证解释气体。包括动力学的起源，临界折叠核的大小。
1997-01-29 cond-mat.stat-mech q-bio
Mean first passage time analysis reveals rate-limiting steps, parallel pathways and dead ends in a simple model of protein folding
我们分析了在FOLD-X模型中蛋白质折叠的复杂自由能景观的动力学，通过计算系统的每个状态到折叠状态的平均首次通过时间。由此产生的折叠过程的动力学图显示，它在定义明确的局部自由能极小值之间的跳跃中进行。对不同的局部极小值进行更仔细的分析，可以揭示次要的、平行的路径以及死胡同。
2003-03-28 cond-mat.stat-mech q-bio
Fast protein folding is governed by memory-dependent friction
当用低维反应坐标描述时，蛋白质折叠的速率由自由能势垒和摩擦力之间的微妙相互作用决定。虽然从分子轨迹中提取自由能分布是很常见的，但直接评估摩擦力要困难得多，人们通常通过无记忆反应速率理论间接评估摩擦力。在这里，使用记忆内核提取方法建立在广义朗之万方程（GLE）的形式主义，我们直接计算的记忆依赖摩擦的8个快速折叠的蛋白质，采取从一组出版的大规模分子动力学蛋白质模拟。我们的研究结果表明，与通常的预期相反，摩擦是更重要的比自由能障碍，在决定蛋白质折叠率，特别是对于较大的蛋白质。我们还表明，蛋白质折叠的制度，摩擦的有限衰减时间显着减少折叠时间，在某些情况下多达10倍，相比基于无记忆摩擦的预测。
2022-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Folding Mechanism of Small Proteins
广泛的Monte Carlo折叠模拟四种蛋白质的各种结构类进行，使用一个单一的原子势。在所有情况下，折叠发生在非常早期的阶段，并且蛋白质在适当的温度下折叠成它们的天然构象。结果表明，蛋白质的折叠机制不仅受热力学因素的控制，而且受动力学因素的控制：蛋白质折叠成其天然结构的方式也取决于早期折叠轨迹的收敛点，而这一点不能通过自由能曲面得到。
2003-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Modeling two-state cooperativity in protein folding
一种蛋白质模型，其成对相互作用能随局部环境的变化而变化，即，包括触点之间的某种集体效应。晶格蒙特卡罗模拟的结晶特性和自由能分布显示了明确的两态行为和协同折叠的这种模型。作为比较，相关的模拟通常的高模型，其中的相互作用能是独立的局部构象，也作出了。我们的研究结果表明，在折叠过程中的相互作用的演变起着重要的作用，在蛋白质折叠的两态协同。
2001-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Statistical Mechanics Model for Protein Folding
本文提出了一种新的统计力学方法，用于描述水环境中蛋白质折叠$\leftrightarrow$的展开转变过程。形式主义的基础上的配分函数的蛋白质服从两阶段的折叠动力学的建设。利用疏水碳氢化合物溶剂化的统计力学模型，得到了蛋白质在水环境中无限稀释溶液的配分函数。计算的蛋白质热容量对温度的依赖关系进行了比较与葡萄球菌核酸酶和高铁肌红蛋白的实验测量的相应结果。
2010-05-19 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Energetic Components of Cooperative Protein Folding
用参数空间蒙特卡罗直方图技术分析了一个新的四螺旋束基态晶格蛋白质模型，以评估各种模型势对折叠热力学的影响.合作的螺旋形成和接触能的基础上的5个字母的字母被发现是不足以满足量热和其他实验标准的两个状态的折叠。然而，这种蛋白质的行为预测，与多肽样的局部构象限制和环境依赖性氢键样相互作用的模型。
2000-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Structural and Energetic Heterogeneity in Protein Folding
一个一般的理论框架，开发使用自由能功能的方法来了解异质性的影响，在折叠的一个精心设计的蛋白质。本机充满活力的异质性所产生的非均匀性在本地的稳定性，以及熵的异质性固有的拓扑结构的本地都调查，其影响的折叠自由能景观和折叠机制。给定最低限度地受挫的蛋白质，结构和能量异质性降低了折叠的热力学屏障，并且在足够的异质性中设计可以消除折叠转变温度下的屏障。在整个蛋白质中具有不同的稳定性分布和相应的不同折叠机制的序列仍然可以是相同结构的良好折叠器。这个理论框架允许的耦合效应的能量和拓扑结构的蛋白质折叠的系统研究，并提供解释和预测，为未来的实验，可能会调查这些影响。
2000-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The statistical properties of protein folding in the ϕ^4 theory
本文研究了蛋白质折叠的统计性质。计算采用统计力学和路径积分方法。特别地，给出了不同非线性源和蛋白质骨架与非线性源之间相互作用强度下热容随温度的演化。研究发现，非线性热源对比热的贡献是相长的，特别是在较高温度下，当它与蛋白质骨架的相互作用较弱时。这表明随着非线性源的强度变得更大，能量吸收增加。模型中的蛋白质折叠动力学模拟也得到了改进。
2012-01-01 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
Protein structures and optimal folding emerging from a geometrical variational principle
新的数值技术，通过分析芽孢杆菌RNA酶和胰凝乳蛋白酶抑制剂，验证，用于阐明所起的至关重要的作用，由蛋白质骨架的几何形状在引导折叠到正确的天然状态。据发现，无论序列，天然状态的蛋白质具有非常大的数量的构象与给定量的结构重叠相比，其他紧凑的人工骨干;此外，相同长度的无关蛋白质的构象熵几乎相等，在任何给定的折叠阶段。这些结果提示了蛋白质进化的极端性原则，而这反过来又与二级结构的出现有关。
1998-11-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Diffusion Dynamics, Moments, and Distribution of First Passage Time on the Protein-Folding Energy Landscape, with Applications to Single Molecules
我们利用统计能量-景观理论研究了蛋白质折叠的动力学。特别是，我们专注于本地连接的情况下，所描述的本地构象的分数的折叠进展。我们获得的信息的第一个时间（FPT）分布和它的时刻。结果表明，一个动态的转变温度低于FPT分布发展的幂律尾，折叠动力学的不稳定现象的签名。我们还讨论了可能的应用结果的单分子动力学实验。
2002-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Exact Solution of the Munoz-Eaton Model for Protein Folding
一个转移矩阵的形式主义引入准确评估的配分函数的Munoz-Eaton模型，已知结构的蛋白质的折叠动力学，其热力学和拓扑结构。该技术可用于通用蛋白质，用于能量和熵参数的任何选择，并且原则上允许该模型用作表征已知天然状态和平衡群体的蛋白质的动力学的第一工具。应用程序的$β$ -发夹和蛋白质CI-2，与以前的结果进行比较，也显示。
2002-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Contact Order Dependent Protein Folding Rates: Kinetic Consequences of a Cooperative Interplay Between Favorable Nonlocal Interactions and Local Conformational Preferences
自然发生的小的单结构域蛋白质之间的相对接触顺序（CO）和折叠速率的经验相关性的物理机制进行了研究，通过评估假设的相互作用方案的一组三维27聚体晶格蛋白质模型与97个不同的CO值。多体相互作用的构建，使得接触能变得更有利时，短链段顺序相邻的接触残基采用天然样构象。在给定的相互作用强度下，该方案导致的折叠速率与CO在数学上很好地相关（相关系数$r=0.914$），并且跨度超过2.5个数量级，而具有加性接触能的相应Gō模型的折叠速率与CO的对数相关性要小得多，并且跨度只有大约一个数量级。本蛋白质链模型也表现出量热协同性和线性V形图类似于实验观察到的蛋白质具有明显的简单的两态折叠/展开动力学。因此，我们的研究结果表明，真正的蛋白质的CO依赖的折叠速率可能会出现部分从一个显着的正耦合之间的非本地接触的可折叠性和本地构象的偏好。
2003-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Deciphering the folding kinetics of transmembrane helical proteins
近四分之一的基因组序列和几乎一半的可能成为药物设计靶点的受体都是完整的膜蛋白。了解膜蛋白折叠的详细机制是结构生物学中一个很大程度上未解决的关键问题。在这里，我们介绍了一个通用的模型，并使用计算机模拟研究的平衡性质和折叠动力学的$C_α$为基础的两个螺旋束片段（由66个氨基酸）的细菌视紫红质。确定了各种中间体，并计算了它们的自由能以及它们之间的自由能垒。在40%的折叠轨迹，折叠率大大增加了非强制性的中间体作为陷阱的存在。在所有情况下，螺旋的大部分都是快速形成的。这个初始阶段之后是螺旋的长时间固结，伴随着它们在膜内的正确包装。我们的研究结果为理解螺旋跨膜蛋白折叠途径的多样性提供了框架。
2001-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Thermodynamics of protein folding: a random matrix formulation
蛋白质折叠从未折叠状态到生物活性折叠构象的过程受许多参数控制，例如氨基酸序列、分子间相互作用、溶剂、温度和伴侣分子。我们的研究，基于随机矩阵模型的相互作用，然而，统计措施，如吉布斯自由能，热容，熵的演变是单参数的。这些信息可以解释从无数种可能的方式中选择特定的折叠途径，以及在计算机模拟研究中观察到的其他折叠特征。
2010-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Protein folding dynamics via quantification of kinematic energy landscape
利用物理移动集方法研究了正方形格子上类蛋白质序列的折叠动力学。通过解析求解主方程，我们遵循所有802，075个构象的16聚体在7个时间跨度上的时间依赖的占据概率。我们发现，（i）这些相同长度的蛋白质样序列的折叠速率可以相差4个数量级，（ii）相同构象的序列的折叠速率可以相差190倍，以及（iii）天然结构，可设计性和热力学性质的参数是折叠速率的弱预测因子，相反，盆地分析的动能景观所定义的移动可以提供很好的帐户所观察到的折叠率。
2006-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Remarks on homo- and hetero-polymeric aspects of protein folding
蛋白质折叠的不同方面说明了简化的聚合物模型。强调侧链（残基）的多样性导致人们将折叠视为杂聚物的冻结转变。从技术上讲，多样性最常见的方法是随机性，它通常在两体相互作用（电荷，极性，...）中实现。另一方面，蛋白质骨架的（几乎）普遍特征表明，折叠也可以被视为均聚物链的结晶转变，其主要成分是肽键和手性（尽管脯氨酸和甘氨酸）。手性偶极链的模型导致了二级结构的统一图像，并可能将蛋白质结构与铁电畴理论联系起来。
2003-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Speeding protein folding beyond the Go model: How a little frustration sometimes helps
通过添加非天然相互作用，将Go模型向现实的蛋白质哈密顿函数扰动，我们发现，只要蛋白质足够大和灵活，折叠速率通常会随着坚固性的增加而增强。最终，当坚固性显著减缓构象转变时，速率迅速下降至零。能量景观的热力学和动力学参数加上非原生崩溃的治疗，以阐明这种效果。
2000-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dependence of folding rates on protein length
使用三维围棋晶格模型与侧链的蛋白质，我们调查的折叠时间对蛋白质长度的依赖性。与之前的理论预测一致，我们发现对于Go模型，折叠时间随着链长N的幂律增长，指数为$λ\approx 3.6$，其中所有的原生相互作用（即，在所有侧链和主链原子之间）是均匀的。如果侧链之间的相互作用由成对统计势给出，这在接触能中引入了异质性，则幂律拟合产生大的$λ$值，其通常表示与潜在活化过程的交叉。因此，折叠时间的依赖性最好由拉伸指数\exp（\sqrt{N}）描述。该研究还表明，侧链的掺入通过引入能量和拓扑挫折而大大减缓了折叠。
2002-11-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Elastic energy of proteins and the stages of protein folding
我们提出了一个蛋白质的普适弹性能，它只依赖于回转半径$R_{g}$和残基数$N$。它是使用基于疏水效应和氢键的物理参数构建的。可调参数拟合的数据，从计算机模拟的一组蛋白质的折叠使用CSAW（条件自我回避行走）模型。弹性能在不同区域产生$R_{g}\sim N^ν$形式的标度关系。它显示了三个折叠阶段，其特征在于与指数$ν= 3/5, 3/7, 2/5$的进展，我们确定为未折叠阶段，前球，熔融球，分别。前球通过类似于一级相变的行为中断而转变为熔融球，这是由氢键的突然加速引发的。
2010-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Protein Folding: A Perspective From Statistical Physics
本文从统计物理的角度介绍了一种研究蛋白质折叠问题的方法。蛋白质折叠是多肽从无规卷曲折叠成其特征性和功能性3D结构的随机过程。这个过程涉及到全局几何和局部结构之间错综复杂的相互作用，每种蛋白质似乎都存在特殊的问题。介绍了一种结合自回避行走（SAW）和蒙特卡罗方法特点的蛋白质折叠模型CSAW（conditioned self-avoiding walk）。在这个模型中，未折叠的蛋白质链被视为一个随机卷曲所描述的SAW。折叠是由疏水力和其他相互作用，如氢键，这可以考虑通过施加条件的SAW。从概念上讲，数学基础是广义朗之万方程。为了说明模型的灵活性和能力，我们考虑几个例子，包括螺旋形成，弹性特性，和肌红蛋白折叠的过渡。从CSAW模拟和物理论证中，我们发现了蛋白质的一个普适弹性能，它只依赖于回转半径$R_{g}$和残基数$N$。弹性能在不同区域产生标度律$R_{g}\sim N^ν$，指数为$ν=3/5,3/7,2/5$，分别与观察到的未折叠阶段、前球和熔融球一致。这些结果表明，CSAW可以作为一个理论实验室，研究蛋白质折叠的普遍原则。
2010-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum Approach to Fast Protein-Folding Time
在传统的随机构象搜索模型中，为了解决Levinthal佯谬，常常提出一系列亚稳中间态的假设。在这里，我们介绍了一个量子策略，制定蛋白质折叠作为一个量子行走在一个明确的图，这为我们提供了一个一般的框架，而不作假设。通过首次通过时间的平均值来评估它，我们发现通过我们的量子方法得到的折叠时间比通过经典随机游走得到的折叠时间要短得多。这一想法有望为未来的研究带来更多的启示。
2019-06-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
