当前的分子动力学力场无法捕捉蛋白质结构和波动的关键特征：以环肽酶A和T4溶菌酶为例
摘要：蛋白质在溶液中经历热波动，同时保持整体明确定义的折叠结构。研究表明，球状蛋白质的核心结构在通过X射线晶体学和基于溶液的NMR光谱学解决时存在细微但显著的差异。鉴于这些差异，分子动力学（MD）模拟是否能准确地重现蛋白质构象尚不清楚。因此，我们进行了多种力场和采样技术的大量MD模拟，以研究计算机模拟能够捕获实验中观察到的构象集合的程度。通过分析原子坐标和核心包装的波动，我们发现MD模拟中的构象既远离也涵盖了比NMR实验观察到的构象集合更大的构象空间。然而，我们发现，添加与核磁共振效应测量获得的相匹配的残基间距限制使得MD模拟能够采样更多像NMR的构象，尽管受限MD和NMR构象集合之间仍存在显著差异。鉴于从MD模拟中获得的蛋白质结构与通过NMR解决的结构相比具有更小且不太密集的蛋白质核心，我们建议将来对MD力场进行改进的方向是增加蛋白质核心中亲水性残基的紧密排列。
作者：Zhe Mei, Alex T. Grigas, John D. Treado, Gabriel Melendez Corres, Maisa Vuorte, Maria Sammalkorpi, Lynne Regan, Zachary A. Levine, and Corey S. O'Hern
论文ID：2012.03132
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2020-12-08