Atomic-Level Characterization of the Structural Dynamics of Proteins

分子动力学 蛋白质折叠 蛋白质动力学 折叠(DSP实现) 动力学(音乐) 化学 蛋白质结构 化学物理 WW域 生物物理学 结晶学 物理 计算化学 生物 生物化学 工程类 电气工程 基因 声学
作者
David E. Shaw,Paul Maragakis,Kresten Lindorff‐Larsen,Stefano Piana,Ron O. Dror,Michael P. Eastwood,Joseph A. Bank,John Jumper,John K. Salmon,Yibing Shan,Willy Wriggers
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:330 (6002): 341-346 被引量:1747
标识
DOI:10.1126/science.1187409
摘要

Molecular dynamics (MD) simulations are widely used to study protein motions at an atomic level of detail, but they have been limited to time scales shorter than those of many biologically critical conformational changes. We examined two fundamental processes in protein dynamics--protein folding and conformational change within the folded state--by means of extremely long all-atom MD simulations conducted on a special-purpose machine. Equilibrium simulations of a WW protein domain captured multiple folding and unfolding events that consistently follow a well-defined folding pathway; separate simulations of the protein's constituent substructures shed light on possible determinants of this pathway. A 1-millisecond simulation of the folded protein BPTI reveals a small number of structurally distinct conformational states whose reversible interconversion is slower than local relaxations within those states by a factor of more than 1000.
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