Folding pathways of a helix-turn-helix model protein
一个小的模型多肽原子的细节表示折叠使用蒙特卡罗动力学。该多肽被设计成具有与螺旋-转角-螺旋蛋白ROP的中心部分相似的天然构象。从蛋白质谷氨酰胺合成酶的β-链构象或两种不同的环构象开始,使用二面角空间中的所谓的窗口移动生成六个轨迹。这一举动改变构象局部,并导致现实的,准连续不断地演变的轨迹。六个轨迹中的四个以稳定的天然样构象结束。它们的折叠途径显示了螺旋-弯曲-螺旋基序的快速初始发展,随后是由Karplus和Weaver的扩散碰撞模型预测的动态行为。的途径的现象是与实验结果一致。
1997-06-11 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
In-silico folding of a three helix protein and characterization of its free-energy landscape in an all-atom forcefield
我们报告的可重复的第一性原则折叠的40个氨基酸,三个螺旋头部分的艾滋病毒辅助蛋白在最近开发的全原子自由能力场。使用适应盆跳跃方法的二十个模拟中的六个收敛到优于3 μ m的骨干RMS偏差到实验结构。使用这种蛋白质的60,000多种低能构象,我们构建了一个诱饵树,完全表征了它的折叠漏斗。
2003-10-29 physics.bio-ph physics.comp-ph q-bio.BM
Predictions of tertiary stuctures of $α$-helical membrane proteins by replica-exchange method with consideration of helix deformations
我们提出了一种改进的预测方法的三级结构的$α$ -螺旋膜蛋白的复制交换方法的基础上,考虑到螺旋变形。我们的方法允许广泛的应用,因为跨膜螺旋的天然膜蛋白往往是扭曲的。为了验证该方法的有效性,我们将其应用于血型糖蛋白A和受磷蛋白的结构预测。结果与实验相符。
2014-09-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Launching of Davydov solitons in protein $α$-helix spines
由$α$ -螺旋二级蛋白质结构提供的生物顺序是可被活生物体利用以提高能量运输效率的重要资源。特别是,自陷酰胺I能量量子的诱导声子变形的氢键晶格的肽基团能够产生钉扎或移动孤立波以下的Davydov准粒子/孤子模型。然而,施加的酰胺I能量的同相高斯脉冲的效果,被发现是强烈依赖于应用程序的网站。运动孤子只有当酰胺I的能量施加在其中一个$α$ -螺旋末端时才能发射,而钉扎孤子产生于$α$ -螺旋内部。在本文中,我们描述了一个一般的机制,发射运动孤子的内部的$α$ -螺旋通过相位调制高斯脉冲的酰胺I的能量。我们还比较了预测的孤子速度的基础上有效孤子质量和观察到的孤子速度在计算机模拟的激子-声子相互作用的各向同性的不同参数值。所提出的结果表明,在蛋白质$α$ -螺旋的孤子速度的显式控制的能力,并进一步支持逐步优化的量子动力学通过自然选择实现专门的蛋白质功能的可行性。
2020-06-29 nlin.PS physics.bio-ph
Influence of Local and Residual Structures on the Scaling Behavior and Dimensions of Unfolded Proteins
虽然最近的化学变性蛋白质的光谱研究暗示在显着的非随机残留结构,广泛的小角度X射线散射研究的结果表明随机线圈的行为,呼吁这些看似矛盾的意见的连贯理解。在这里,我们报告的结果的Monte Carlo研究的两种类型的本地结构,螺旋和聚脯氨酸II(PPII)螺旋,随机卷曲聚丙氨酸链的尺寸被视为高度变性蛋白质的模型的影响。与α螺旋含量为20%,对应于拉马钱德兰的概率是在螺旋盆地,实验观察到的回转半径恢复。实验半径同样恢复在一个螺旋含量为87%,提供了一个解释先前令人困惑的实验发现,高度螺旋甲醇诱导的未折叠状态的尺寸是实验上无法区分的螺旋穷人尿素未折叠状态。相反,回转半径随着PPII含量的增加而单调增加,并且总是比实验观察到的尺寸更大。这些结果表明,PPII不太可能是唯一的,占主导地位的未折叠蛋白质的首选构象。
2009-07-10 physics.bio-ph physics.comp-ph
Thermal stability of solitons in protein $α$-helices
蛋白质$α$ -螺旋提供了有利于孤子辅助能量传输的有序生物环境。酰胺I激子和声子变形之间的非线性相互作用引起的氢键晶格的肽基团导致自陷的酰胺I的能量,从而创建一个本地化的准粒子(孤子),持续在零温度。然而,热噪声的存在可能会破坏蛋白质孤子的稳定性,并在有限的寿命内耗散其能量。在这项工作中,我们已经计算解决了系统的随机微分方程,管理的量子动力学的蛋白质孤子在生理温度下,T=310 K,无论是一个单一的孤立的$α$ -螺旋脊柱的氢键肽组或完整的蛋白质$α$-螺旋组成的三个平行的$α$ -螺旋脊柱。模拟的随机动力学表明,虽然热噪声是有害的单个孤立的$α$ -螺旋的脊柱,在整个蛋白质$α$ -螺旋的三个酰胺I激子量子的合作行动,确保孤子寿命超过30 ps,在此期间,酰胺I的能量可以沿着整个范围内的18 nm长的$α$ -螺旋传输。因此,由蛋白质$α$ -螺旋组成的大分子蛋白质复合物可以在生理温度下利用孤子辅助的能量传输。由于单个三磷酸腺苷分子的水解能够引发三个酰胺I激子量子,因此多量子蛋白质孤子在生命系统中具有多种特殊的生理功能是可行的。
2022-01-30 cond-mat.soft physics.bio-ph quant-ph
Current-voltage characteristics of seven-helix proteins from a cubic array of amino acids
一组七螺旋跨膜蛋白,其空间排列(3D结构)是已知的,通过使用规则阵列的氨基酸的电特性进行了研究。这些结构,特别是立方体,具有与所选蛋白质所示的拓扑特征相似的拓扑特征。理论结果表明,从一个立方体阵列和从一个详细的3D结构获得的预测的电流-电压特性之间有很好的协议。该协议是由细菌视紫红质的可用实验证实。此外,所有分析的蛋白质被发现共享相同的临界行为的电压依赖性电导和其方差。特别地,立方排列证明了在高电压下的过量电导及其变化的短平台。本研究的结果表明,即使在没有详细了解其三维结构的情况下,也有可能预测多蛋白质样品的I-V特性。
2015-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Entropic elasticity of DNA with a permanent kink
许多蛋白质与细胞中的双链DNA相互作用并使其变形。单分子实验已经研究了DNA与螺旋变形蛋白质的弹性,包括弯曲DNA的蛋白质。这些实验增加了对包括螺旋变形蛋白质在内的DNA弹性理论的需求。以前关于弯曲DNA的理论工作已经研究了具有许多非特异性结合蛋白的长DNA分子。然而,最近的实验使用相对较短的DNA分子,具有单一的,明确定义的弯曲位点。在这里,我们开发一个简单的理论描述的影响,一个单一的弯曲。然后,我们包括在有限蠕虫状链模型(FWLC)的短DNA分子连接到珠的弯曲的描述。我们预测如何DNA力的延伸关系的变化,由于形成一个单一的永久性扭结,在所有值的施加拉伸力。我们的预测表明,高分辨率的单分子实验可以确定蛋白质结合时诱导的弯曲角。
2006-07-28 physics.bio-ph
A Unified Model of $α$-Helix/$β$-Sheet/Random-Coil Transition in Proteins
通过一个简单的模型讨论了蛋白质的$α$ -螺旋、$β$ -折叠和无规卷曲构象之间的转换理论,该模型包括短程和长程相互作用。除了Zimm-Bragg模型中的键合参数和螺旋起始因子外,还引入了三个新的参数来描述β结构:$β$链中单个残基的局部约束因子、一对键合$β$链之间相互作用的长程键合参数和一个$β$ -片层起始的校正因子.无论是增加局部约束因子还是增加长程键合参数,都可以导致$α$ -螺旋或无规卷曲构象转变为$β$ -折叠构象。转变的尖锐性取决于短程相互作用和长程相互作用之间的竞争。同时还讨论了链长、温度等因素对反应的影响。在该模型中,由于将$β$ -链分组为不同的$β$ -片层的不同方式而产生的熵对配分函数产生显著贡献,并且在β结构和螺旋结构之间产生主要差异。
2007-11-06 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Helix vs. Sheet Formation in a Small Peptide
具有氨基酸序列EKAYLRT的片段在天然存在的蛋白质中以$α$ -螺旋和$β$ -折叠出现。因此,我们利用这种肽来研究蛋白质二级结构的形成如何依赖于局部环境。我们的数据依赖于多正则蒙特卡罗模拟,其中考虑了所有原子之间的相互作用。气相中的结果进行了比较,在一个隐式溶剂。我们发现,无论是在气相和溶剂化EKAYLRT形成一个$α$ -螺旋时,不与其他分子相互作用。然而,在$β$ -链附近,肽形成$β$ -链。由于这种二级结构的变化,我们的肽可能为$α\to β$转变提供一个简单的模型,该转变被认为与朊病毒疾病和类似疾病的爆发有关。
2003-08-20 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Topological Solitons and Folded Proteins
我们建议蛋白质环可以被解释为拓扑畴壁孤子。它们在基态之间插入,这些基态是二级结构,如α-螺旋和β-链。然后,整个蛋白质可以简单地通过将孤子一个接一个地组装在一起来折叠。我们提出了一个简单的理论模型,实现了我们的建议,并将其应用到一些生物活性蛋白质,包括1VII,2 RB 8,3EBX(蛋白质数据库代码)。在我们已经考虑的所有例子中,我们能够构建再现二级结构基序的孤子,例如α-螺旋-环-α-螺旋和β-折叠-环-β-折叠,对于中心α-碳,整体均方根距离精度为约0.7埃或更小,即在当前实验精度的限制内。
2010-03-23 hep-th physics.bio-ph physics.chem-ph
Spectral analysis of protein backbone geometry reveals abrupt helix--coil boundaries
College of Mathematics and System Science, Xinjiang University(新疆大学数学与系统科学学院);Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, College of Life Science and Technology, Xinjiang University(新疆大学生命科学与技术学院生物资源与基因工程重点实验室);Shenzhen X-Institute(深圳X研究院)
通过分析蛋白质螺旋-无序转变的亚残基锐度,揭示了空间-频谱不确定性极限,研究发现螺旋段呈现近可积分、低熵的孤子状状态,而无序区域则表现出宽带构象噪声,统计分析表明几何转变宽度仅为0.145个残基,提供了Zimm-Bragg模型高热力学协同性的独立动力学对应。
2026-08-10 math-ph math.MP nlin.PS
Role of solvation in pressure-induced helix stabilization
与众所周知的高压使球状蛋白质不稳定相反,最近的工作表明,压力使孤立的α-螺旋的形成稳定。然而,迄今为止的所有模拟都在实验压力范围内获得了定性相反的结果。我们表明,使用蛋白质力场(Amber 03 w)参数化结合一个准确的水模型(TIP 4P/2005)恢复正确的压力依赖性和螺旋形成的整体稳定性图类似的实验,另一方面,我们证实,使用TIP 3 P水的结果在一个非常弱的压力不稳定的螺旋。通过仔细分析的影响因素,我们表明,这不仅仅是一个后果,不同的肽构象采样使用TIP 3 P。相反,溶剂本身在确定总系统体积(肽和溶剂)对螺旋含量的依赖性方面具有关键作用。相对于具有两种水模型的非螺旋结构,螺旋肽结构排除了较小的水体积,但是螺旋构象的总系统体积高于具有TIP 3 P水的非螺旋构象,在低至中压下,与TIP 4P/2005水相反。我们的研究结果进一步强调了使用精确的水模型研究远离标准温度和压力条件下的蛋白质折叠的重要性。
2015-03-12 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Quantum tunneling of Davydov solitons through massive barriers
蛋白质钳为细胞提供了有效的机制,用于感知环境变化并触发维持稳态的适应。然而,蛋白质夹紧作用背后的一般物理机制却知之甚少。在这里,我们探讨了酰胺I能量量子传输的Davydov模型,酰胺I能量自陷在沿着蛋白质α-螺旋棘传播的孤子态中,并在从α-螺旋末端反射时保持其形状。我们研究计算达维多夫孤子是否能够反映从大量的障碍,模型存在的外部蛋白质钳作用于α-螺旋的一部分,并表征的范围内的障碍条件的达维多夫孤子能够隧道通过障碍。模拟结果表明,蛋白质中氨基酸质量的变化对Davydov孤子动力学的影响可以忽略不计,但一个巨大的障碍,是一个单一的氨基酸质量的一百倍,提出了一个障碍的孤子传播。较大的达维多夫孤子的宽度稳定的孤子从这样一个大规模的障碍反射后,并增加隧穿通过它的概率,而更大的各向同性的激子晶格耦合抑制隧穿效率通过增加之间的相互作用时间的达维多夫孤子和障碍,从而延长隧穿通过障碍的时间,并提高从后者反射的概率。结果表明,Davydov孤子可以从大质量势垒中反射或隧穿,并提出了蛋白质钳通过局部增强有效蛋白质α螺旋质量而起作用的一般物理机制.
2019-04-19 cond-mat.soft physics.bio-ph quant-ph
Nonequilibrium Modeling of the Elementary Step in PDZ3 Allosteric Communication
虽然变构对于蛋白质信号传导和调节至关重要,但是变构通信的潜在动力学过程还没有被很好地理解。PDZ 3结构域代表了变构单结构域蛋白的主要实例,因为其特征在于C-末端$α_3$ -螺旋和配体结合之间的良好建立的长程偶联。在一个有趣的实验中,Hamm和同事利用$α_3$ -螺旋的光开关来引发PDZ 3的构象变化,该构象变化在200 ns内从C-末端传播到结合的配体。进行广泛的非平衡分子动力学模拟,实验的建模再现了测量的时间尺度,并揭示了PDZ 3的变构通信的详细图片。特别地,相关性分析鉴定了连接$α_3$ -螺旋和蛋白质核心的接触网络,其以协同方式移动。代表一个一步的过程,并涉及直接$α_3$ -配体接触,这种合作转变被认为是在构象变化的传播的基本步骤。
2022-09-16 physics.bio-ph q-bio.BM
Folding of a Small Helical Protein Using Hydrogen Bonds and Hydrophobicity Forces
一个简化的蛋白质模型,每个氨基酸有五到六个原子,五种氨基酸类型,并在一个三螺旋束蛋白上进行了测试,这是一个来自葡萄球菌蛋白A的46个氨基酸片段。该模型不依赖于广泛使用的Go近似,其中忽略了非原生交互。我们发现,崩溃过渡是相当多的蛋白质A序列比随机序列具有相同的组合物更突然。链崩溃被发现是至少一样快的螺旋形成。能量最小化限制到有利的拓扑结构给出了一个结构,具有从天然结构的均方根偏差为1.8 A。我们的势的序列依赖部分是成对可加的。我们的计算表明,通过参数优化来微调这种潜力的作用有限。
2001-11-15 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Protein loops, solitons and side-chain visualization with applications to the left-handed helix region
折叠蛋白质具有模块化组装。它们由规则的二级结构如α-螺旋和β-链通过环连接在一起构成。在这里,我们开发了一种可视化技术,适用于描述这种模块化结构。作为对广泛采用的基于环形几何的Ramachandran图的补充,我们的方法利用了两个球体的几何形状。与传统的方法不同,我们的方法只描述了一个给定的肽单元,我们能够描述整个骨架环境,包括相邻的肽单元。它将每个原子的位置映射到双球的表面上,精确地描述了位于中心C-α原子位置的观察者如何看到这些原子。在侧链原子的每个水平,我们观察到原子的定位和潜在的局部二级结构之间的强相关性,不同氨基酸之间的变化非常小。作为一个具体的例子,我们分析了非甘氨酰氨基酸的左手螺旋区。该区域对应于在双球上的C-β碳方向上的孤立的和高度局部化的残基独立扇区。我们表明,残基独立的本地化扩展到C-γ和C-δ碳,侧链的氧和氮原子的情况下,天冬酰胺和天冬氨酸。当我们将分析扩展到相邻残基的侧链原子时,我们观察到左手β-转角显示出规则的且在很大程度上独立于氨基酸的结构,该结构可以扩展到七个连续残基。这种集体模式是由于主干孤子的存在。我们展示了如何使用我们的可视化技术来分析和分类不同的孤子的选择规则,我们详细描述。
2012-09-02 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Electrostatic determinants of voltage sensitivity in ion channels: Simulations of sliding-helix mechanisms
通过电压门控离子通道的电信号依赖于电压传感器(VS)的功能,其被鉴定为电压门控K通道的S1-S4结构域。在这里,我们调查一些物理方面的滑动螺旋模型的VS使用模拟的基础上VS收费,线性闪烁和全身运动。采用边界元法求解了电压箝位边界条件下的模型静电问题。的静电构型能量的统计机械后果的计算,以获得洞察的滑动螺旋机制,并预测实验测得的合奏性能,如门控电荷所施加的电压位移。这些后果和系综性质的变化进行了研究:S4配置(α-和3(10)-螺旋),内在的反电荷,蛋白质极化率,几何形状的门控通道,屏蔽S4电荷的浴,和蛋白质电荷位于浴界面。我们发现,滑动螺旋VS具有固有的静电稳定性,其功能作为VS是强大的参数空间探索。最大电荷位移受到几何形状的限制,特别是S4电荷和反电荷在弱电介质区域重叠的移动范围。在生理电压范围内电荷重排的陡度对静电能的景观很敏感:<2 kT的能量差异具有实质性后果。能源格局的这种变化是由测试的模型特征的所有变化产生的。滑动螺旋VS可以传递到通道的其他部分的每单位电压的自由能的量(电导电压灵敏度)受到最大位移电荷和电压引起的电荷再分布的陡度(传感器电压灵敏度)的限制。
2011-12-13 physics.bio-ph q-bio.BM q-bio.QM
A unified description of solvent effects in the helix-coil transition
我们通过使用基于自旋的模型,结合两种不同的溶剂作用机制,分析了显式溶剂中螺旋-线团转变的问题:通过形成溶剂-聚合物氢键的显性溶剂作用,该氢键可与聚合物内固有的氢键构型竞争(竞争相互作用)和隐含的溶剂作用,其中溶剂-聚合物相互作用通过改变溶剂的活性(非竞争性相互作用)来调节生物聚合物构型。总的自旋哈密顿量由三项组成:“多肽链的广义模型”类型的背景\emph{in vacuo}哈密顿量和两个附加项,它们解释了溶剂作用的上述两种机制。我们表明,在这一水平上的溶剂自由度可以{ \sl明确}和{ \sl确切}跟踪,随后的有效分配功能结合在一个统一的框架中的所有溶剂的影响。通过这种方式,我们能够在不同的缓冲液和不同的外部约束条件下解决多肽、蛋白质和DNA的螺旋-卷曲转变。我们的自旋有效哈密顿量适用于处理冷变性、渗透压对冷变性和热变性的影响、疏水效应的复杂温度依赖性等多种现象,并为理解内在无序蛋白及其类似物的行为提供了概念基础。
2014-01-01 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
A Review on the Salt Bridge Between ASP177 and ARG163 of Wild-Type Rabbit Prion Protein
朊病毒疾病总是致命的和高度传染性的神经退行性疾病,其影响多种哺乳动物物种,如绵羊和山羊、牛、鹿、麋鹿、人和小鼠等,但是相对于其他物种,兔子对朊病毒疾病的易感性较低。兔朊蛋白的稳定性是由于其高度有序的β2-α2环(PLoS One 5(10)e13273(2010); Journal of Biological Chemistry 285(41)31682-31693(2010))和疏水性钉合螺旋加帽基序(PNAS 107(46)19808-19813(2010); PLoS One 8(5)e63047(2013))。朊病毒蛋白的β2-α2环及其与之相互作用的尾部结构一直是朊病毒蛋白结构研究的热点。对于该环,我们发现了盐桥连接ASP 177-ARG 163(O-N)(Journal of Theoretical Biology 342(7 February 2014)70-82(2014))。一些科学家说,在兔朊病毒蛋白的2FJ3.pdb NMR文件中,ASP 177-ARG 163(O-N)的距离给出了大约10 μ m的盐桥,这在能量方面几乎为零,并且在他们的工作中没有观察到这样的盐桥。但是,从兔朊蛋白的3O79.pdb X射线文件中,我们可以清楚地观察到这种盐桥。本文分析了NMR和X射线结构,并给出了上述问题的答案:盐桥在pH 6.5时出现在X射线结构中,在pH 4.5时消失在…
2015-01-29 physics.bio-ph q-bio.BM
Bio-energy Transport as a Phonon Dressed Vibrational Exciton in Protein Molecules
本文根据Davydov的孤子理论,研究了蛋白质分子中的能量传输。利用声子缀饰振动激子的量子布朗运动模型,计算了振动激子的均方距离、扩散系数和能量随时间的变化关系。通过求解量子朗之万方程,我们发现了时间依赖性,并发现了由于超扩散非欧姆耗散引起的振荡行为。我们发现,振动激子获得的总能量,由于耦合到声子浴,它也耗散其能量的环境,因为它的传播。的能量增益和振荡特性的量取决于温度和声子-振动子耦合。
2019-03-27 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
In vivo evidence of alternative loop geometries in DNA-protein complexes
lac阻遏物使双链DNA成环的体内自由能具有显著的行为,其起源尚未完全了解。除了固有的周期性的DNA双螺旋,在体内的自由能有一个振荡分量的约一半的螺旋周期和振荡的幅度显着小于目前的理论预测的不对称。在这里,我们表明,在体内的行为是准确地占同时存在的两种不同的构象的环状DNA。我们的分析表明,这两种构象具有不同的最佳自由能和相位,并且它们在关键结构蛋白的存在下表现得截然不同。
2006-02-10 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Low energy pathways for reproducible in vivo protein folding
选择两种蛋白质,一种主要属于α类,另一种属于α/β类,以测试蛋白质折叠的动力学机制。应用靶向分子动力学从两种明确定义的初始构象开始产生这两种蛋白质的折叠途径:完全延伸的构象和α-螺旋构象。结果表明,对于这两种蛋白质的α-螺旋初始构象提供了整体较低的能量途径的天然状态。对于α/β蛋白,30%(40%)的来自初始α-螺旋(完全延伸)结构的途径导致未缠结的天然折叠,通过引入明确的中间结构,成功率可以增加到85%。这些结果为寻找蛋白质折叠问题的解决方案开辟了一个新的方向,详细内容将在最后介绍。
2011-01-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
The synergy between protein positioning and DNA elasticity: energy minimization of protein-decorated DNA minicircles
蛋白质与DNA的结合有助于基因组的形成和包装以及特定遗传信息的表达。为了了解蛋白质的存在和DNA的变形之间的相互作用,在这样的过程中,我们开发了一种新的方法,以尽量减少弹性能量的DNA片段在介观水平。我们的方法使得有可能获得最佳途径的蛋白质修饰的DNA分子的末端碱基对的空间约束。在这项工作中,我们专注于选定的建筑蛋白质对环状DNA诱导的变形。我们报告的能量景观的DNA微环受到不同程度的扭转应力,并包含一个或两个蛋白质的功能的链长和蛋白质之间的间距。我们的研究结果揭示了双螺旋的弹性和结合蛋白引起的DNA结构扭曲之间的合作。我们发现,施加的机械应力会影响蛋白质在DNA上的位置,而蛋白质反过来又会调节机械应力,从而沿着DNA传播它们的存在。
2014-05-29 physics.bio-ph physics.chem-ph q-bio.BM
Theoretical Studies of Structure-Function Relationships in Kv Channels: Electrostatics of the Voltage Sensor
电压门控离子通道介导细胞膜的电兴奋性。减少模型的电压传感器(VS)的KV通道产生洞察静电物理的高度正电荷的S4跨膜结构域的膜电位和其他静电参数的变化的响应。通过计算配分函数,计算了S4正电荷残基排列的电荷位移、能量、平移和旋转概率分布以及Maxwell应力的期望值;然后,这些计算结果可以与实验结果进行比较,以阐明VS的各种假定的原子级特征的作用。桨的模型是拒绝静电的理由,由于不利的能量,不充分的电荷位移和过大的麦克斯韦应力。另一方面,具有三个局部反电荷、蛋白质介电系数为4和相对于正残基的S4-螺旋周期的反电荷定位的2/3间隔的“滑动螺旋”模型在静电学上是合理的,与Shaker(Seoh等人,1996年)。缺乏反电荷使膜中的S4不稳定;反电荷间隔有助于确定S4运动范围内的能垒和波谷的数量和形状;蛋白质的局部介电系数限制了能量最大值的高度。这些“滑动螺旋”模型与Shaker上的单和双突变电荷实验的实验结果相比是有利的。单S4正电荷突变体预测相当不错,通过这个模型,单反电荷突变体预测不太好,和双突变体的S4电荷和反电荷的特点是最不好的。
2011-12-14 physics.bio-ph q-bio.BM q-bio.QM