The MARTINI Coarse-Grained Force Field: Extension to Proteins
Notice bibliographique
Résumé
Many biologically interesting phenomena occur on a time scale that is too long to be studied by atomistic simulations. These phenomena include the dynamics of large proteins and self-assembly of biological materials. Coarse-grained (CG) molecular modeling allows computer simulations to be run on length and time scales that are 2-3 orders of magnitude larger compared to atomistic simulations, providing a bridge between the atomistic and the mesoscopic scale. We developed a new CG model for proteins as an extension of the MARTINI force field. Here, we validate the model for its use in peptide-bilayer systems. In order to validate the model, we calculated the potential of mean force for each amino acid as a function of its distance from the center of a dioleoylphosphatidylcholine (DOPC) lipid bilayer. We then compared amino acid association constants, the partitioning of a series of model pentapeptides, the partitioning and orientation of WALP23 in DOPC lipid bilayers and a series of KALP peptides in dimyristoylphosphatidylcholine and dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) bilayers. A comparison with results obtained from atomistic models shows good agreement in all of the tests performed. We also performed a systematic investigation of the partitioning of five series of polyalanine-leucine peptides (with different lengths and compositions) in DPPC bilayers. As expected, the fraction of peptides partitioned at the interface increased with decreasing peptide length and decreasing leucine content, demonstrating that the CG model is capable of discriminating partitioning behavior arising from subtle differences in the amino acid composition. Finally, we simulated the concentration-dependent formation of transmembrane pores by magainin, an antimicrobial peptide. In line with atomistic simulation studies, disordered toroidal pores are formed. In conclusion, the model is computationally efficient and effectively reproduces peptide-lipid interactions and the partitioning of amino acids and peptides in lipid bilayers.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».