简化扩散模型忽略长程相互作用、自由能壁和地形崎岖，得到真实蛋白质相互作用速率
摘要：基于通过对原始复合物结合通道内部和周围的配置进行抽样得到的自由能景观上的扩散结合，我们开发了一个简单而严格的蛋白质-蛋白质结合动力学模型。在可精确求解的模型问题上获得的结果的指导下，我们将势能内的扩散问题转化为在跨越结合通道入口的吸收区域中的自由扩散问题。使用近期推导出的用于非对称定向分子结合速率的解析表达式来解决自由扩散问题。尽管需要高的受体特异性和缺乏长程吸引力相互作用，但计算得到的速率通常在10^4-10^6 M-1 s-1量级上，比仅使用纯概率模型获得的速率高几个数量级，在纯概率模型中，均匀反应分子的自由扩散结合速率乘以在随机碰撞中两个配对体正确对齐的概率。由于许多蛋白质-蛋白质复合物的结合速率也在10^5-10^6 M-1 s-1的数量级上，我们的结果表明，在我们简单的扩散模型中完全忽略的由脱溶和/或复合物形成过程中侧链冻结引起的自由能屏障或结合通道内的增加的崎岖度对蛋白质-蛋白质结合的动力学没有显著贡献。我们的方法可以通过计算蛋白质-蛋白质结合通道的大小和几何形状直接计算结合速率，从而提供透明的物理解释，成为布朗动力学模拟的有用补充。
作者：Maximilian Schlosshauer and David Baker
论文ID：q-bio/0401034
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2007-05-23