褶叠对双层插入不是必须的：一个具有明确脂质双层的α-螺旋肽的复制交换模拟
摘要：研究WALP-16模型肽与DPPC脂双层的相互作用，我们实施了副本交换分子动力学算法。我们观察到WALP-16自发、无偏的插入到DPPC双层中并且以穿过双层的α-螺旋形式折叠。我们观察到肽的插入先于次级结构的形成。虽然肽在DPPC/水体系的界面区域有部分形成螺旋结构的趋向，但这种状态不是一个可行的中间态，而是WALP-16插入的一种未经路径的困扰。平衡模拟显示，观察到的插入/折叠途径与平均力势（PMF）相吻合。计算熵焓贡献给这个PMF的结果显示，WALP-16的表面结合构象比其他构象能量低得多，并且WALP-16在没有规则次级结构的双层中的插入过程在焓上不利，每残基约为5-10 kcal/mol。观察到的插入/折叠途径与主导的概念模型相矛盾，即表面结合的螺旋是α-螺旋肽插入脂双层的必需中间态。在我们的模拟中，观察到的插入/折叠途径之所以被偏爱，是因为无结构的WALP-16肽进入脂双层内部时系统熵大幅增加（>100 kcal/mol）。最低自由能的插入/折叠途径取决于大的焓和熵项近乎抵消。这表明固有的膜肽可能具有多样的插入/折叠行为，取决于所考虑的肽和脂质的系统。
作者：Hugh Nymeyer, Thomas B. Woolf, and Angel E. Garcia
论文ID：q-bio/0411001
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2007-05-23