远距离相互作用：Mb中的氙迁移
摘要：蛋白质内部腔道中的配体运输，例如NO或O2对于球形蛋白质的功能是必不可少的，包括血红蛋白，肌红蛋白（Mb），神经红蛋白，截短血红蛋白或细胞色素。对于Mb来说，通过X射线晶体学实验，观察到了几个内部腔道（Xe1至Xe4）。在功能水平上，它们与配体储存和内部配体扩散相关联。配体扩散的障碍和联接转变的初始和最终口袋中配体的相对稳定能量可能因其剩余腔的占用状态而不同。在本研究中，通过有偏（伞形采样）和无偏分子动力学模拟考虑了这一问题。发现特定配体迁移途径的能量学可能取决于转变的方向（正向或反向）和其他腔的占用状态。此外，特定转变的障碍可以非加性地取决于腔A或B的占用状态或腔A和B同时占用的情况。多次重复进行的Xe1→Xe2转变表明，激活能垒是一个障碍高度的分布，而不是一个单一值，这也通过无偏模拟的相同转变的转变时间分布得到了确认。这种转变的动态交叉相关图表明，相邻残基或空间之间存在相关运动。残基Phe138被判定为Xe1和Xe2之间的门控，用于Xe1→Xe2的转变。同时发现，内部腔的体积在扩散途径上变化，这指向了配体与蛋白质之间的动态通信。这些发现在蛋白质变构中进行了讨论。
作者：Haydar Taylan Turan, Eric Boittier, Markus Meuwly
论文ID：2209.03776
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-04-12