KcsA离子通道选择性中波动的作用
摘要：KcsA钾离子通道属于一类钾离子通道，其对钠离子(K+)的选择性接近扩散极限。热力学上解释了这种选择性，在通道的狭窄选择性滤过器中，钾离子相对于钠离子的有利分配。一种基于KcsA通道原子结构的选择性机制涉及钾离子和钠离子之间的大小差异，以及选择性滤过器与较大的钾离子的分子互补性。另一个观点认为，基于大小的选择性是不可能的，因为原子结构的波动大于这两种离子之间的大小差异。我们通过计算KcsA通道选择性滤过器简化模型中钠离子和钾离子的结合能分布来检验这些假设。我们发现，钠离子和选择性滤过器结合得很紧密，其平均结合能远低于钾离子。这种差异与钠离子和钾离子在大量水溶液中溶剂化自由能的差异相当。因此，平均滤过器结合能不能从大量水溶液溶剂化自由能差异的基线上区分钠离子和钾离子。相反，钠离子/钾离子的鉴别可以归因于钠离子比钾离子缺乏良好的结合构型。这种相对稀缺性通过增强的结合能波动来量化，并与预测的钠离子引起的滤过器相对收缩一致。
作者：D. Asthagiri, Lawrence R. Pratt, Michael E. Paulaitis
论文ID：physics/0511152
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2009-11-11