Diffusion, Crowding & Protein Stability in a Dynamic Molecular Model of the Bacterial Cytoplasm

高分子拥挤 细胞质 高分子 布朗动力学 生物物理学 蛋白质稳定性 折叠(DSP实现) 体内 扩散 蛋白质折叠 分子动力学 大分子物质 化学 生物系统 生物 布朗运动 物理 生物化学 计算化学 热力学 遗传学 量子力学 工程类 电气工程
作者
Sean R. McGuffee,Adrian H. Elcock
出处
期刊:PLOS Computational Biology [Public Library of Science]
卷期号:6 (3): e1000694-e1000694 被引量:653
标识
DOI:10.1371/journal.pcbi.1000694
摘要

A longstanding question in molecular biology is the extent to which the behavior of macromolecules observed in vitro accurately reflects their behavior in vivo. A number of sophisticated experimental techniques now allow the behavior of individual types of macromolecule to be studied directly in vivo; none, however, allow a wide range of molecule types to be observed simultaneously. In order to tackle this issue we have adopted a computational perspective, and, having selected the model prokaryote Escherichia coli as a test system, have assembled an atomically detailed model of its cytoplasmic environment that includes 50 of the most abundant types of macromolecules at experimentally measured concentrations. Brownian dynamics (BD) simulations of the cytoplasm model have been calibrated to reproduce the translational diffusion coefficients of Green Fluorescent Protein (GFP) observed in vivo, and “snapshots” of the simulation trajectories have been used to compute the cytoplasm's effects on the thermodynamics of protein folding, association and aggregation events. The simulation model successfully describes the relative thermodynamic stabilities of proteins measured in E. coli, and shows that effects additional to the commonly cited “crowding” effect must be included in attempts to understand macromolecular behavior in vivo.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
曹国庆完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
百里丹珍完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
hokin33发布了新的文献求助10
3秒前
JM完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
okil2完成签到,获得积分10
4秒前
子唯完成签到,获得积分10
5秒前
hehe发布了新的文献求助10
5秒前
巫凝天完成签到,获得积分10
5秒前
liu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
七柒完成签到,获得积分20
7秒前
Lucas应助abc采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
心灵美又蓝关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
wjj119完成签到,获得积分10
11秒前
七柒发布了新的文献求助10
12秒前
背后觅露完成签到,获得积分10
12秒前
gao发布了新的文献求助30
12秒前
vikki完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助大笑的觅珍采纳,获得10
13秒前
13秒前
Gnor发布了新的文献求助10
13秒前
王泳茵完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
CipherSage应助乐观的妙芹采纳,获得10
14秒前
欢呼妙菱发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
drgaoying完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
hehe完成签到,获得积分10
16秒前
我是老大应助lqkcqmu采纳,获得10
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529416
关于积分的说明 11244990
捐赠科研通 3267882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803968
邀请新用户注册赠送积分活动 881257
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808650