Water Defect and Pore Formation in Atomistic and Coarse-Grained Lipid Membranes: Pushing the Limits of Coarse Graining
Notice bibliographique
Résumé
Defects in lipid bilayers are important in a range of biological processes, including interactions between antimicrobial peptides and membranes, transport of polar molecules (including drugs) across membranes, and lipid flip-flop from one monolayer to the other. Passive lipid flip-flop and the translocation of polar molecules across lipid membranes occur on a slow time scale because of high-energy intermediates involving water defects and pores in the membrane. Such defects are an interesting test case for coarse-grained models because of their relatively small characteristic size at the level of water molecules and the complex environment of water and polar head groups in a low-dielectric membrane interior. Here we compare coarse-grained simulations with the MARTINI model with the standard MARTINI water and two recently developed coarse-grained polarizable water models to atomistic simulations. Although in several cases the MARTINI model reproduces the correct free energies, there are structural differences between the atomistic and coarse-grained models. The polarizable water model improves the free energies but only moderately improves the structures. Atomistic test simulations in which water molecules are artificially tethered to each other in groups of four, the resolution of MARTINI, suggest that the limiting factor is not the size of the coarse-grained particles but rather the simple interaction potential and/or the entropy lost in coarse graining the system. By increasing the attractive interaction between the lipids' headgroup and water, we did observe pore formation but at the expense of the correct equilibrium properties of the 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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».