新生肽链折叠的格子模型(英文)

摘要

由放置在简立方子上的１２５个以单位键长联接的残基模拟肽链，残基分为亲水和疏水两类．考虑每对非键联接的空间相邻疏水残基间相互吸引．新生肽链的折叠由两种算法模拟：生长算法模拟新生肽链的生长过程，类似于动力学生长行走（ＫＧＷ）．折叠算法采用Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｓ算法．在肽链生长过程中，两种算法交替使用，一旦生长完毕则只使用折叠算法．对３０个随机序列和４个真实蛋白序列的模拟结果表明，生长完毕时，即经过约１０３步模拟，肽链就已处于一种能量较低的状态，其后的折叠较缓慢，再经过约１０５模拟，无明显变化．Ｋａｒｐｌｕｓ小组的模拟结果表明，２７肽须经１０７步才能达到全局极小，这与蛋白体内折叠时标相差很多．提出ｒｏｂｕｓｔ极小的概念取代全局极小来描述蛋白质的生物活性状态．一个ｒｏｂｕｓｔ极小由一组能量足够低的、动力学可及的、几何结构相似的极小组成，系统进入ｒｏｂｕｓｔ极小就不会因热涨落而跃出．一个序列一般有多个ｒｏｂｕｓｔ极小，具体折叠到哪个则与折叠途径有关，据此提出将序列结构特异性推广为序列一途径一结构特异性．