Cmem Builder:在分子动力学模拟中用于曲面膜构造的自动化工具

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 计算生物学 计算生物学
• 结构生物学 结构生物学

背景情况:

• 膜曲率对于细胞过程至关重要,如内细胞分裂和机械转导.
• 分子动力学 (MD) 模拟为曲膜系统提供了原子学的洞察力.
• 现有的工具缺乏全面的支持来生成定义的曲面膜几何形状,并集成蛋白质特定的曲率数据.

研究的目的:

• 开发一个用户友好的网络服务器,Cmem Builder,用于自动生成曲脂质膜和膜蛋白复合体.
• 为了使粗粒度 (CG) MD模拟使用MARTINI力场,在曲的环境中准确的蛋白质脂质相互作用.
• 提供一个支持Z轴对称曲线形状的平台,OPM数据库衍生或定制的曲率配置文件,以及对脂质组成的详细控制.

主要方法:

• 开发了Cmem Builder,这是一个网络服务器,用于CG MD模拟的自动曲面膜生成.
• 实现Z轴对称性用于曲的膜形状.
• 集成的OPM数据库用于蛋白质曲率和允许自定义几何输入.
• 嵌入式几何采样用于精确的脂质放置和控制脂质组成.

主要成果:

• 成功生成了涉及Piezo1和BAR蛋白的系统的曲面膜模型.
• 准确地模拟了具有不对称脂质组成的等离子体膜.
• 证明了Cmem Builder在创建复杂的膜结构中的准确性和效率.
• 验证了该工具在模拟曲率驱动现象和蛋白质膜相互作用方面的能力.

结论:

• Cmem Builder为研究研究曲膜系统的研究人员提供了一个强大的和可访问的平台.
• 该工具可方便在曲的环境中准确建模蛋白质-脂质相互作用.
• 自动生成复杂的膜几何形状,增强膜动态的研究.
• 在https://cmembuilder.com免费提供,促进科学界更广泛的可访问性.