Tracking the Flow of Water through Photosystem II Using Molecular Dynamics and Streamline Tracing
Notice bibliographique
Résumé
The CaMn(4) cluster of the oxygen-evolving complex (OEC) of photosynthesis catalyzes the light-driven splitting of water into molecular oxygen, protons, and electrons. The OEC is buried within photosystem II (PSII), a multisubunit integral membrane protein complex, and water must find its way to the CaMn(4) cluster by moving through protein. Channels for water entrance, and proton and oxygen exit, have previously been proposed following the analysis of cavities found within X-ray structures of PSII. However, these analyses do not account for the dynamic motion of proteins and cannot track the movement of water within PSII. To study water dynamics in PSII, we performed molecular dynamics simulations and developed a novel approach for the visualization of water diffusion within protein based on a streamline tracing algorithm used in fluid dynamics and diffusion tensor imaging. We identified a system of branching pathways of water diffusion in PSII leading to the OEC that connect to a number of distinct entrance points on the lumenal surface. We observed transient changes in the connections between channels and entrance points that served to moderate both the flow of water near the OEC and the exchange of water inside and outside of the protein. Water flow was significantly altered in simulations lacking the OEC which were characterized by a simpler and wider channel with only two openings, consistent with the creation of an ion channel that allows entry of Mn(2+), Ca(2+), and Cl(-) as required for construction of the CaMn(4) cluster.
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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».