Simulación molecular del plegamiento de proteínas ab initio para una carpeta de milisegundos NTL9(1-39)

Área de la Ciencia:

• Biología computacional Biología computacional.
• La biofísica es la biofísica.
• Simulaciones de dinámica molecular de las simulaciones.

Sus antecedentes:

• Las simulaciones anteriores de dinámica molecular de todos los átomos lograron tiempos de plegamiento de proteínas en el rango de nanosegundos a microsegundos.
• La proteína NTL9 (((1-39) tiene un tiempo de plegado experimentalmente determinado de aproximadamente 1,5 milisegundos.

Objetivo del estudio:

• Para simular el plegado de NTL9 (((1-39) a escalas de tiempo más allá de los microsegundos.
• Investigar las vías de plegado y la cinética de NTL9 (((1-39) utilizando métodos computacionales.

Principales métodos:

• Simulaciones de dinámica molecular distribuida en disolvente implícito en procesadores GPU.
• Generación de conjuntos de trayectoria a varias temperaturas y estados iniciales.
• Construcción de modelos de estado de Markov (MSM) a partir de datos de simulación.

Principales resultados:

• Eventos de plegamiento productivo observados a temperaturas por debajo del punto de fusión del campo de fuerza.
• La velocidad de plegado predicha de las simulaciones coincidía estrechamente con los valores experimentales (~ 640 / s).
• Los MSM indicaron plegamiento de dos estados y vías heterogéneas, con la formación de horquilla beta ((12) potencialmente limitando la velocidad.

Conclusiones:

• Las simulaciones expandieron con éxito la dinámica de plegamiento de proteínas a escalas de tiempo de milisegundos.
• Identificó la formación de horquilla beta (((12) como un paso potencial que limita la velocidad en el plegado de NTL9 (((1-39).
• Simulaciones de resamplamiento adaptativo propuestas como método para lograr descripciones convergentes de paisajes plegables en escalas de tiempo más largas.