Configurational entropy, transition rates, and optimal interactions for rapid folding in coarse-grained model proteins
Notice bibliographique
Résumé
Under certain conditions, the dynamics of coarse-grained models of solvated proteins can be described using a Markov state model, which tracks the evolution of populations of configurations. The transition rates among states that appear in the Markov model can be determined by computing the relative entropy of states and their mean first passage times. In this paper, we present an adaptive method to evaluate the configurational entropy and the mean first passage times for linear chain models with discontinuous potentials. The approach is based on event-driven dynamical sampling in a massively parallel architecture. Using the fact that the transition rate matrix can be calculated for any choice of interaction energies at any temperature, it is demonstrated how each state's energy can be chosen such that the average time to transition between any two states is minimized. The methods are used to analyze the optimization of the folding process of two protein systems: the crambin protein and a model with frustration and misfolding. It is shown that the folding pathways for both systems are comprised of two regimes: first, the rapid establishment of local bonds, followed by the subsequent formation of more distant contacts. The state energies that lead to the most rapid folding encourage multiple pathways, and they either penalize folding pathways through kinetic traps by raising the energies of trapping states or establish an escape route from the trapping states by lowering free energy barriers to other states that rapidly reach the native state.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».