典型文献
自由能计算揭示苏氨酸对抗冻蛋白与冰晶结合能力的影响
文献摘要：
采用分子动力学模拟和自由能计算研究了中等活性黑麦草抗冻蛋白(Lolium perenne antifreeze protein,LpAFP)冰结合位点(Ice-binding site,IBS)上苏氨酸(Thr)含量对其吸附冰晶能力的影响.构建了一系列LpAFP突变体结构,使其IBS上苏氨酸含量逐步增加,其中包括一个对IBS上11个位点的突变,使每个β片段均具有Thr-x-Thr基序(x是非保守的氨基酸,主要是疏水氨基酸).利用重要性采样算法(WTM-eABF)计算了LpAFP及其突变体与冰晶结合过程的自由能变化,该算法结合了Well-tempering metadynamics的"填谷"和扩展拉格朗日自适应偏置力方法的"削峰"的优点,显著提高了算法的采样效率.结果表明,LpAFP突变体的IBS苏氨酸含量越高,其与冰的结合在能量上越有利.当突变体具有重复Thr-x-Thr基序时,其与冰的结合能力最强.进一步分析表明,苏氨酸含量越高,IBS结合的液态水分子越多,与冰晶结合时锚定包合水稳定存在的时间就越长,抗冻蛋白的IBS与冰面之间的氢键网络也越稳定,从而提高了抗冻蛋白与冰的结合能力.增加苏氨酸残基的含量是提高中等活性抗冻蛋白抗冻活性的方法.
文献关键词：
抗冻蛋白;自由能计算;冰晶;结合亲和力;氢键
中图分类号：
作者姓名：
崔韶丽;张维佳;邵学广;蔡文生
作者机构：
南开大学分析科学研究中心,有机新物质创造前沿科学中心,化学学院,天津市生物传感与分子识别重点实验室,天津300071;南开大学药物化学生物学国家重点实验室,天津300071
文献出处：
引用格式：
[1]崔韶丽;张维佳;邵学广;蔡文生-.自由能计算揭示苏氨酸对抗冻蛋白与冰晶结合能力的影响)[J].高等学校化学学报,2022(03):168-174
A类：
LpAFP,eABF,metadynamics
B类：
自由能计算,苏氨酸,抗冻蛋白,冰晶,结合能,分子动力学模拟,黑麦草,Lolium,perenne,antifreeze,protein,冰结,结合位点,Ice,binding,site,IBS,Thr,突变体,变体结构,酸含量,个位,基序,疏水,重要性采样,采样算法,WTM,Well,tempering,填谷,拉格朗日,自适应偏置,偏置力,削峰,采样效率,序时,液态水,水分子,锚定,包合,水稳,定存,就越,冰面,氢键网络,残基,结合亲和力
AB值：
0.370225
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