Что такое мембранно-разделенная свободная энергия? Можно ли смоделировать?

Во-первых, существует ли строгое определение «свободной энергии, разделяющей мембрану»? В мембранной биологии он разбросан по кругу, но я никогда не видел его строгого определения. Единственный ненаучный сайт, который показывает Google, — это Q&A на quora , и ответ там даже имеет двусмысленность в том, что определяется как разделение в мембране. Это кажется совершенно неясным.

Кроме того, возможно ли изучить изменения свободной энергии при разбиении в GROMACS или с помощью любого другого моделирования молекулярной динамики? Если нет, то какие методы мне нужно использовать для определения свободной энергии разделения?

Приветствуются ссылки и цитаты для дальнейшего чтения по этой теме.

Добро пожаловать в био. Не могли бы вы добавить немного предыстории к вашему вопросу? Источники терминов могут помочь. Например, о каких мембранах вы говорите? Каковы цели методов, которые вы ищете? Хорошие ответы могут быть получены только на четкие вопросы.
Когда вы говорите о разделении мембраны, вы имеете в виду инвагинацию мембраны во время цитокинеза или имеете в виду что-то другое?

Ответы (1)

В биологическом контексте мембранное разделение обычно относится к стадии, на которой предназначенная для трансмембраны область белка переходит от взаимодействия с водой к взаимодействию с границей раздела мембраны.

На приведенной ниже диаграмме, показывающей четырехэтапный термодинамический цикл, свободная энергия разделения может быть обозначена как есть ΔG wiu в терминах свободной энергии, где w — вода, i — поверхность раздела, а u — развернутая. Изображение взято из той же статьи, которая представила знаменитую шкалу октанолового интерфейса Уимли и Уайта от 1999 года .

Четыре равновесия в разделении мембраны

Обратите внимание, что в более поздней статье 2015 года они отмечают, что фаза разделения ΔG wiu обычно является единственным экспериментально доступным шагом. Имея это в виду, становится необходимым моделирование ΔG wif , где f — свернутая спираль. В этой статье Nature Comms 2014 года используется моделирование молекулярной динамики складывания-разделения для оценки свободных энергий, которые экспериментально недоступны. Они использовали Gomacs 4.5. Фактически, исследование с использованием моделирования 2005 года предполагает, что сворачивание не обязательно требуется для вставки спиралей.


Обратите внимание, что вся информация здесь находится за платным доступом. Не стесняйтесь обращаться ко мне за разъяснениями или дополнениями в комментариях.

Джеймс, свяжись со мной. Хотелось бы услышать от вас больше на эту тему.
@RoshanShrestha Отправьте мне запрос в биосфере или через твиттер ( @jbkr_ ). Здесь нет функции PM, о которой я знаю.