力によって引き起こされるタンパク質ドメインの展開に対する誘導分子動力学シミュレーション

誘導分子動力学（SMD）は、バイオポリマーにおける力誘発反応を研究するためのコンピュータシミュレーション手法であり、タンパク質ドメインが端部を引き離されることに対する応答を調査するために適用されてきました。このシミュレーションは、原子間力顕微鏡や光学ツイーザー実験を模倣しますが、はるかに短い時間スケールで進行します。各ドメインに対する0.6ナノ秒のシミュレーションでは、2種類のタンパク質応答が明らかになりました。最初のタイプは、特定のベータサンドイッチドメインにおいて、1,500 pNを超える力が加えられるまでナノ秒単位での展開を示します。2番目のタイプは、より広範なタンパク質ドメイン構造に由来し、ナノ秒単位での展開には著しく弱い力が必要です。最初のケースでは、強い力が必要で、ドメインの展開を防ぐための一連のストランド間水素結合を共同で切断します。2番目のケースでは、引き伸ばしによりバックボーンの水素結合が一つ一つ切断され、この目的のために強い力を必要としません。ベータサンドイッチ（免疫グロブリン）ドメインの引き伸ばしについてさらに調査したところ、機械的ひずみに対する応答とベータサンドイッチドメインの構造との特定の関係が明らかになりました。