Effective Simulations of Gas Diffusion Through Kinetically Accessible Tunnels in Multisubunit Proteins: O<sub>2</sub> Pathways and Escape Routes in T-state Deoxyhemoglobin
Notice bibliographique
Résumé
The diffusion of small gases to special binding sites within polypeptide matrices pivotally defines the biochemical specificity and reactivity of proteins. We investigate here explicit O(2) diffusion in adult human hemoglobin (HbA) as a case study employing the recently developed temperature-controlled locally enhanced sampling (TLES) method and vary the parameters to greatly increase the simulation efficiency. The method is carefully validated against standard molecular dynamics (MD) simulations and available experimental structural and kinetic data on ligand diffusion in T-state deoxyHbA. The methodology provides a viable alternative approach to traditional MD simulations and/or potential of mean force calculations for: (i) characterizing kinetically accessible diffusion tunnels and escape routes for light ligands in porous proteins; (ii) very large systems when realistic simulations require the inclusion of multiple subunits of a protein; and (iii) proteins that access short-lived conformations relative to the simulation time. In the case of T-state deoxyHbA, we find distinct ligand diffusion tunnels consistent with the experimentally observed disparate Xe cavities in the α- and β-subunits. We identify two distal barriers including the distal histidine (E7) that control access to the heme. The multiple escape routes uncovered by our simulations call for a review of the current popular hypothesis on ligand escape from hemoglobin. Larger deviations from the crystal structure during simulated diffusion in isolated α- and β-subunits highlight the dampening effects of subunit interactions and the importance of including all subunits of multisubunit proteins to map realistic kinetically accessible diffusion tunnels and escape routes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».