一个混合的UA-CG力场用于通过类似液体的中间体模拟氨基类的聚合模拟

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 计算化学计算化学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 在生物分子凝聚物中形成粉样蛋白对细胞功能和疾病至关重要.
• 了解氨基基基因生成需要捕捉分子相互作用和中等尺度相位行为的模型.
• 当前的模型往往缺乏模拟这些复杂过程的多分辨率功能.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的混合联合原子/粗粒度 (UA-CG) 力场,用于模拟生物分子凝聚物内的粉样蛋白形成.
• 在模型系统中调查自组合,滴滴形成和纤维细胞核的分子机制.
• 探索酸度和静电相互作用在粉样多态和凝结物衰老中的作用.

主要方法:

• 通过将PACE UA模型与MARTINI CG框架相结合,开发混合UA-CG力场.
• 针对全原子模拟的交叉分辨率非绑定参数的优化以及使用通用参数缩放的精细化.
• 对LVFFAR9系统进行10微秒的模拟,该系统正在经历液态-液态相分离和粉样纤维的形成.

主要成果:

• 混合模型成功模拟了快速滴滴形成和状纳米结构组装.
• 粉样蛋白β (β) 结构以大约超过10个的集群出现.
• 发现滴滴聚变反应受到静电凝聚屏障的限制.
• LVFFAR9的部分调节了粉样蛋白多态性,影响了并行与反并行注册.

结论:

• 开发的混合UA-CG策略为研究粉样蛋白形成和凝结物衰老的分子机制提供了一个强大的工具.
• 模拟提供了有关相分离,自组合和粉样结构出现之间的相互作用的详细见解.
• 这种方法弥合了分子细节和复杂生物系统中中等尺度现象之间的差距.