Неявная сольватация (иногда называемая континуальной сольватацией ) - это метод представления растворителя в виде непрерывной среды вместо отдельных «явных» молекул растворителя, который чаще всего используется при моделировании молекулярной динамики и в других приложениях молекулярной механики . Метод часто применяются для оценки свободной энергии из растворенного вещества - растворитель взаимодействий в структурных и химических процессах, такие как складывании или конформационные переходы из белков , ДНК , РНК , и полисахаридов, ассоциация биологических макромолекул с лигандами или транспорт лекарств через биологические мембраны .
Неявная сольватационная модель оправдана в жидкостях, где потенциал средней силы может быть применен для аппроксимации усредненного поведения многих высокодинамичных молекул растворителя. Однако границы раздела и внутреннее пространство биологических мембран или белков также можно рассматривать как среды со специфическими сольватационными или диэлектрическими свойствами. Эти среды не обязательно являются однородными, поскольку их свойства могут быть описаны различными аналитическими функциями, такими как «профили полярности» липидных бислоев . [1] Существует два основных типа неявных методов растворителя: модели, основанные на доступных площадях поверхности (ASA), которые исторически были первыми, и более поздние модели электростатики континуума, хотя возможны различные модификации и комбинации различных методов. Метод доступной площади поверхности (ASA) основан на экспериментальных линейные соотношениях между свободной энергией Гиббса переноса и площадью поверхности в виде растворенной молекулы. [2] Этот метод работает непосредственно со свободной энергией сольватации , в отличие от молекулярной механики или электростатических методов, которые включают только энтальпийную составляющую свободной энергии. Континуальное представление растворителя также значительно увеличивает скорость вычислений и снижает ошибки статистического усреднения, возникающие из-за неполного отбора образцов конформаций растворителя [3], так что энергетические ландшафты, полученные с неявным и явным растворителем, различны. [4] Хотя неявная модель растворителя полезна для моделирования биомолекул, это приближенный метод с некоторыми ограничениями и проблемами, связанными с параметризацией и обработкой эффектов ионизации .
Метод на основе доступной площади поверхности
Свободная энергия сольватации молекулы растворенного вещества в простейшем методе на основе ASA определяется как:
где - доступная площадь поверхности атома i , а- параметр сольватации атома i , т. е. вклад в свободную энергию сольватации конкретного атома i на единицу площади поверхности. Необходимые параметры сольватации для различных типов атомов ( углерода (C), азота (N), кислорода (O), серы (S) и т. Д.) Обычно определяются методом наименьших квадратов расчетных и экспериментальных значений свободной энергии переноса для ряд органических соединений . Экспериментальные энергии определяются из коэффициентов распределения этих соединений между различными растворами или средами с использованием стандартных мольных концентраций растворенных веществ. [5] [6]
Примечательно, что энергия сольватации - это свободная энергия, необходимая для переноса молекулы растворенного вещества из растворителя в вакуум (газовая фаза). Эта энергия может дополнять внутримолекулярную энергию в вакууме, рассчитанную в молекулярной механике . Таким образом, необходимые параметры атомной сольватации первоначально были получены из данных о разделении воды и газа. [7] Однако диэлектрические свойства белков и липидных бислоев гораздо больше похожи на свойства неполярных растворителей, чем на вакуум. Таким образом, новые параметры были получены из коэффициентов разделения октанол-вода [8] или других аналогичных данных. Такие параметры фактически описывают энергию переноса между двумя конденсированными средами или разницу двух энергий сольватации.
Пуассона-Больцмана
Хотя это уравнение имеет твердое теоретическое обоснование, вычисление без приближений требует больших вычислительных ресурсов. Уравнение Пуассона-Больцмана (PB) описывает электростатическое окружение растворенного вещества в растворителе, содержащем ионы . В единицах cgs это можно записать как:
или (в мккс ):
где представляет собой позиционно-зависимый диэлектрик, представляет собой электростатический потенциал, представляет собой плотность заряда растворенного вещества, представляет собой концентрацию иона i на бесконечном расстоянии от растворенного вещества,- валентность иона, q - заряд протона, k - постоянная Больцмана , T - температура , иявляется фактором зависимой от положения доступности положения r для ионов в растворе (часто устанавливается равным 1). Если потенциал невелик, уравнение можно линеаризовать для более эффективного решения. [9]
Был разработан ряд численных решателей уравнения Пуассона-Больцмана различной общности и эффективности [10] [11] [12], включая одно приложение со специализированной компьютерной аппаратной платформой. [13] Однако производительность решателей PB еще не сопоставима с производительностью более широко используемого обобщенного приближения Борна. [14]
Обобщенная модель Борна
Обобщенные рождения модель (ГБ) является приближением к точному (линеаризованной) уравнения Пуассона-Больцмана. Он основан на моделировании растворенного вещества как набора сфер, внутренняя диэлектрическая проницаемость которых отличается от внешнего растворителя. Модель имеет следующий функциональный вид:
где
а также
где является диэлектрической проницаемостью свободного пространства ,- диэлектрическая проницаемость моделируемого растворителя,- электростатический заряд частицы i ,- расстояние между частицами i и j , а- величина (имеющая размерность длины), называемая эффективным борновским радиусом . [15] Эффективный борновский радиус атома характеризует степень его захоронения внутри растворенного вещества; качественно его можно представить как расстояние от атома до поверхности молекулы. Точная оценка эффективных борновских радиусов имеет решающее значение для модели ГБ. [16]
С доступной площадью поверхности
Обобщенная модель Борна (GB), дополненная термином «площадь поверхности, доступная для гидрофобного растворителя», называется GBSA. Это одна из наиболее часто используемых комбинаций неявных моделей растворителей. Использование этой модели в контексте молекулярной механики называется MM / GBSA. Хотя было показано, что этот состав успешно идентифицирует нативные состояния коротких пептидов с четко определенной третичной структурой , [17] конформационные ансамбли, полученные с помощью моделей GBSA в других исследованиях, значительно отличаются от тех, которые были получены с помощью явного растворителя, и не идентифицируют нативное состояние белка государственный. [4] В частности, солевые мостики сверхстабилизированы, возможно, из-за недостаточного электростатического экранирования, и наблюдалась более высокая популяция альфа-спиралей, чем у естественной . Варианты модели GB также были разработаны , чтобы аппроксимировать электростатические среды мембран, которые имели некоторый успех в складывании трансмембранных спиралей из интегральных мембранных белков . [18]
Специальные модели быстрого решения
Другая возможность - использовать специальные быстрые стратегии для оценки свободной энергии сольватации. Первое поколение быстрых неявных растворителей основано на расчете площади поверхности, доступной для каждого атома растворителя. Для каждой группы типов атомов свой вклад в сольватацию масштабирует отдельный параметр («модель на основе ASA», описанная выше). [19]
Другая стратегия реализована для силового поля CHARMM 19 и называется EEF1. [20] EEF1 основан на исключении растворителя гауссовой формы. Свободная энергия сольватации равна
Эталонная свободная энергия сольватации i соответствует выбранной подходящим образом небольшой молекуле, в которой группа i по существу полностью подвержена воздействию растворителя. Интеграл ведется по объему V j группы j, а суммирование ведется по всем группам j вокруг i . EEF1 дополнительно использует диэлектрик, зависящий от расстояния (непостоянный), и ионные боковые цепи белков просто нейтрализуются. Это всего на 50% медленнее, чем при моделировании вакуума. Позже эта модель была дополнена гидрофобным эффектом и получила название Charmm19 / SASA. [21]
Гибридные неявно-явные модели сольватации
Можно включить слой или сферу молекул воды вокруг растворенного вещества и смоделировать массу с помощью неявного растворителя. Такой подход предлагается MJ Frisch и соавторами [22] и другими авторами. [23] [24] Например, в работе. [23] объемный растворитель моделируется с помощью обобщенного подхода Борна и многосеточного метода, используемого для кулоновских парных взаимодействий частиц. Сообщается, что это быстрее, чем полное явное моделирование растворителя с помощью метода суммирования частиц Эвальда (PME) для электростатических расчетов. Существует ряд доступных гибридных методов, позволяющих получить доступ к информации о сольватации. [25]
Неучтенные эффекты
Гидрофобный эффект
Такие модели, как PB и GB, позволяют оценить среднюю свободную электростатическую энергию, но не учитывают (в основном) энтропийные эффекты, возникающие из-за налагаемых растворенным веществом ограничений на организацию молекул воды или растворителя. Это называется гидрофобный эффект и является главным фактором в откидном процессе глобулярных белков с гидрофобными ядрами . Модели неявной сольватации можно дополнить термином, который учитывает гидрофобный эффект. Самый популярный способ сделать это путем принятия растворителя доступной поверхности (Sasa) в качестве прокси - сервера в пределах гидрофобного эффекта. Большинство авторов оценивают степень этого эффекта от 5 до 45 кал / (Å 2 моль). [26] Обратите внимание, что эта площадь поверхности относится к растворенному веществу, в то время как гидрофобный эффект в основном носит энтропийный характер при физиологических температурах и проявляется на стороне растворителя.
Вязкость
В неявных моделях растворителей, таких как PB, GB и SASA, отсутствует вязкость, которую молекулы воды придают путем случайного столкновения и препятствования движению растворенных веществ за счет их ван-дер-ваальсова отталкивания. Во многих случаях это желательно, потому что это значительно ускоряет выборку конфигураций и фазового пространства . Это ускорение означает, что за каждую смоделированную единицу времени посещается больше конфигураций, помимо любого достигнутого ускорения ЦП по сравнению с явным растворителем. Однако это может привести к неверным результатам, если интерес представляет кинетика.
Вязкость можно добавить, используя динамику Ланжевена вместо гамильтоновой механики и выбирая подходящую константу затухания для конкретного растворителя. [27] При практическом бимолекулярном моделировании часто можно значительно ускорить конформационный поиск (в некоторых случаях до 100 раз), используя гораздо более низкую частоту столкновений.. [28] Недавно была проделана работа по разработке термостатов на основе флуктуирующей гидродинамики для учета передачи импульса через растворитель и связанных с ней тепловых флуктуаций. [29] Однако следует иметь в виду, что скорость сворачивания белков не зависит линейно от вязкости для всех режимов. [30]
Водородные связи с растворителем
Водородные связи растворенное вещество-растворитель в первой сольватной оболочке важны для растворимости органических молекул и особенно ионов . Их средний энергетический вклад можно воспроизвести с помощью неявной модели растворителя. [31] [32]
Проблемы и ограничения
Все модели неявной сольватации основаны на простой идее, что неполярные атомы растворенного вещества имеют тенденцию группироваться вместе или занимать неполярные среды, тогда как полярные и заряженные группы растворенного вещества имеют тенденцию оставаться в воде. Однако важно правильно сбалансировать противоположные энергетические вклады от разных типов атомов. Несколько важных моментов обсуждались и исследовались на протяжении многих лет.
Выбор модели растворителя
Было отмечено, что влажный раствор 1-октанола плохо подходит для белков или биологических мембран, поскольку он содержит ~ 2 М воды, и что циклогексан будет гораздо лучшим приближением. [33] Исследование барьеров пассивной проницаемости для различных соединений через липидные бислои привело к выводу, что 1,9-декадиен может служить хорошим приближением внутренней части бислоя, [34] тогда как 1-октанол был очень плохим приближением. [35] Набор параметров сольватации, полученный для внутренней части белка из данных инженерии белка, также отличался от шкалы октанола: он был близок к шкале циклогексана для неполярных атомов, но был промежуточным между шкалами циклогексана и октанола для полярных атомов. [36] Таким образом, различные параметры атомной сольватации должны применяться для моделирования сворачивания белка и связывания белка с мембраной. Этот вопрос остается спорным. Первоначальная идея метода заключалась в том, чтобы получить все параметры сольватации непосредственно из экспериментальных коэффициентов распределения органических молекул, что позволяет рассчитать свободную энергию сольватации. Однако в некоторых недавно разработанных электростатических моделях используются специальные значения 20 или 40 кал / (Å 2 моль) для всех типов атомов. Несуществующие «гидрофобные» взаимодействия полярных атомов перекрываются большими потерями электростатической энергии в таких моделях.
Твердотельные приложения
Строго говоря, модели на основе ASA следует применять только для описания сольватации , т. Е. Энергетики переноса между жидкой или однородной средой. Энергии ван-дер-ваальсова взаимодействия в твердом состоянии можно выразить в единицах поверхностной энергии. Иногда это делали для интерпретации белковой инженерии и энергетики связывания лиганда , [37] что приводит к параметру «сольватации» для алифатического углерода ~ 40 кал / (Å 2 моль) [38], что в 2 раза больше, чем ~ 20 кал / (Å 2 моль), полученное для переноса из воды в жидкие углеводороды, поскольку параметры, полученные с помощью такой подгонки, представляют собой сумму гидрофобной энергии (т.е. 20 кал / Å 2 моль) и энергии ван-дер-ваальсова притяжения алифатических групп в твердом теле. состояние, которое соответствует энтальпии плавления от алканов . [36] К сожалению, упрощенная модель, основанная на ASA, не может уловить «специфические» зависящие от расстояния взаимодействия между различными типами атомов в твердом состоянии, которые ответственны за кластеризацию атомов с аналогичной полярностью в структурах белков и молекулярных кристаллах. Параметры таких межатомных взаимодействий вместе с параметрами атомной сольватации для внутренней части белка были приблизительно получены из данных белковой инженерии . [36] Неявная сольватационная модель нарушается, когда молекулы растворителя прочно связываются со связывающими полостями в белке, так что белок и молекулы растворителя образуют сплошное твердое тело. [39] С другой стороны, эту модель можно успешно применить для описания переноса из воды в жидкий липидный бислой. [40]
Важность всестороннего тестирования
Для оценки производительности различных моделей неявной сольватации и наборов параметров требуется дополнительное тестирование. Их часто тестируют только для небольшого набора молекул с очень простой структурой, таких как гидрофобные и амфифильные альфа-спирали (α). Этот метод редко тестировался на сотнях белковых структур. [40]
Лечение эффектов ионизации
Ионизацией заряженных групп пренебрегали в электростатических моделях неявной сольватации континуума , а также в стандартной молекулярной механике и молекулярной динамике . Перенос иона из воды в неполярную среду с диэлектрической проницаемостью ~ 3 (липидный бислой) или от 4 до 10 (внутри белков) требует значительных затрат энергии, как следует из уравнения Борна и экспериментов. Однако, поскольку заряженные белковые остатки ионизируются, они просто теряют свои заряды в неполярной среде, что стоит относительно мало при нейтральном pH : от ~ 4 до 7 ккал / моль для аминокислотных остатков Asp, Glu, Lys и Arg , согласно к уравнению Гендерсона-Hasselbalch , DG = 2.3RT (рН - рК) . Низкие энергетические затраты на такие эффекты ионизации действительно наблюдались для белковых мутантов со скрытыми ионизируемыми остатками. [41] и гидрофобные α-спиральные пептиды в мембранах с единственным ионизируемым остатком в середине. [42] Однако все электростатические методы, такие как PB, GB или GBSA, предполагают, что ионизируемые группы остаются заряженными в неполярной среде, что приводит к сильно завышенной электростатической энергии. В простейших доступных моделях на основе площади поверхности эта проблема решалась с использованием различных параметров сольватации для заряженных атомов или уравнения Хендерсона-Хассельбаха с некоторыми модификациями. [40] Однако даже последний подход не решает проблемы. Заряженные остатки могут оставаться заряженными даже в неполярном окружении, если они участвуют во внутримолекулярных ионных парах и Н-связях. Таким образом, энергетические штрафы можно переоценить даже с использованием уравнения Хендерсона-Хассельбаха. Были разработаны более строгие теоретические методы, описывающие такие эффекты ионизации [43], и продолжаются попытки включить такие методы в модели неявной сольватации. [44]
Смотрите также
- Модель поляризуемого континуума
- Модель сольватации COSMO
- Молекулярная динамика
- Молекулярная механика
- Водная модель
- Силовое поле (химия)
- Сравнение реализаций силового поля
- Уравнение Пуассона
- Доступная площадь поверхности
- Сравнение программного обеспечения для моделирования молекулярной механики
- Модели на растворителях
Рекомендации
- ↑ Marsh D (июль 2001 г.). «Профили полярности и проницаемости в липидных мембранах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (14): 7777–82. Bibcode : 2001PNAS ... 98.7777M . DOI : 10.1073 / pnas.131023798 . PMC 35418 . PMID 11438731 .
- ^ Ричардс FM (1977). «Площади, объемы, упаковка и состав белка». Ежегодный обзор биофизики и биоинженерии . 6 : 151–76. DOI : 10.1146 / annurev.bb.06.060177.001055 . PMID 326146 .
- ^ Ру Б., Симонсон Т. (апрель 1999 г.). «Неявные сольвентные модели». Биофизическая химия . 78 (1–2): 1–20. DOI : 10.1016 / S0301-4622 (98) 00226-9 . PMID 17030302 .
- ^ а б Чжоу Р. (ноябрь 2003 г.). «Ландшафт свободной энергии сворачивания белка в воде: явный против неявного растворителя». Белки . 53 (2): 148–61. DOI : 10.1002 / prot.10483 . PMID 14517967 .
- ^ Бен-Наим А.Ю. (1980). Гидрофобные взаимодействия . Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN 978-0-306-40222-7.
- ^ Хольцер А. (июнь 1995 г.). «Кратическая поправка» и связанные с ней заблуждения » (Полный текст) . Биополимеры . 35 (6): 595–602. DOI : 10.1002 / bip.360350605 . PMID 7766825 .
- ^ Ooi T, Oobatake M, Némethy G, Scheraga HA (май 1987 г.). «Доступные площади поверхности как мера термодинамических параметров гидратации пептидов» (Полный текст) . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (10): 3086–90. Bibcode : 1987PNAS ... 84.3086O . DOI : 10.1073 / pnas.84.10.3086 . PMC 304812 . PMID 3472198 .
- ^ Айзенберг Д., Маклахлан А. Д. (январь 1986 г.). «Энергия сольватации в сворачивании и связывании белков». Природа . 319 (6050): 199–203. Bibcode : 1986Natur.319..199E . DOI : 10.1038 / 319199a0 . PMID 3945310 .
- ^ Fogolari F, Brigo A, Molinari H (ноябрь 2002 г.). «Уравнение Пуассона-Больцмана для биомолекулярной электростатики: инструмент для структурной биологии». Журнал молекулярного распознавания . 15 (6): 377–92. DOI : 10.1002 / jmr.577 . PMID 12501158 .
- ^ Шестаков А.И., Милович Ю.Л., Ной А. (март 2002 г.). «Решение нелинейного уравнения Пуассона-Больцмана с использованием псевдопереходного продолжения и метода конечных элементов». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 247 (1): 62–79. Bibcode : 2002JCIS..247 ... 62S . DOI : 10,1006 / jcis.2001.8033 . PMID 16290441 .
- ^ Лу Б., Чжан Д., Маккаммон Дж. А. (июнь 2005 г.). «Вычисление электростатических сил между сольватированными молекулами, определяемыми уравнением Пуассона-Больцмана с использованием метода граничных элементов» (PDF) . Журнал химической физики . 122 (21): 214102. Bibcode : 2005JChPh.122u4102L . DOI : 10.1063 / 1.1924448 . PMID 15974723 .
- ^ Бейкер Н. А., сентябрь D, Джозеф С., Холст М. Дж., Маккаммон Дж. А. (август 2001 г.). «Электростатика наносистем: приложение к микротрубочкам и рибосомам» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (18): 10037–41. Bibcode : 2001PNAS ... 9810037B . DOI : 10.1073 / pnas.181342398 . PMC 56910 . PMID 11517324 .
- ^ Höfinger S (август 2005 г.). «Решение уравнения Пуассона-Больцмана на специализированном компьютерном чипе MD-GRAPE-2». Журнал вычислительной химии . 26 (11): 1148–54. DOI : 10.1002 / jcc.20250 . PMID 15942918 .
- ^ Koehl P (апрель 2006 г.). «Электростатические расчеты: последние достижения методологии». Текущее мнение в структурной биологии . 16 (2): 142–51. DOI : 10.1016 / j.sbi.2006.03.001 . PMID 16540310 .
- ^ Still WC, Tempczyk A, Hawley RC, Hendrickson T (1990). «Полуаналитическая обработка сольватации для молекулярной механики и динамики». J Am Chem Soc . 112 (16): 6127–6129. DOI : 10.1021 / ja00172a038 .
- ^ Онуфриев А., Дело Д.А., Башфорд Д. (ноябрь 2002 г.). «Эффективные борновские радиусы в обобщенном борновском приближении: важность совершенства». Журнал вычислительной химии . 23 (14): 1297–304. CiteSeerX 10.1.1.107.962 . DOI : 10.1002 / jcc.10126 . PMID 12214312 .
- ^ Хо Б.К., Дилл К.А. (апрель 2006 г.). «Сворачивание очень коротких пептидов с использованием молекулярной динамики» . Вычислительная биология PLoS . 2 (4): e27. Bibcode : 2006PLSCB ... 2 ... 27H . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.0020027 . PMC 1435986 . PMID 16617376 .
- ^ Им В., Фейг М., Брукс С.Л. (ноябрь 2003 г.). «Неявная мембранная обобщенная теория для изучения структуры, стабильности и взаимодействия мембранных белков» . Биофизический журнал . 85 (5): 2900–18. Bibcode : 2003BpJ .... 85.2900I . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (03) 74712-2 . PMC 1303570 . PMID 14581194 .
- ^ Вессон Л., Айзенберг Д. (февраль 1992 г.). «Параметры атомной сольватации применительно к молекулярной динамике белков в растворе» (Полный текст) . Белковая наука . 1 (2): 227–35. DOI : 10.1002 / pro.5560010204 . PMC 2142195 . PMID 1304905 .
- ^ Лазаридис Т., Карплюс М. (май 1999 г.). «Эффективная энергетическая функция белков в растворе» . Белки . 35 (2): 133–52. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-0134 (19990501) 35: 2 <133 :: AID-PROT1> 3.0.CO; 2-N . PMID 10223287 .
- ^ Феррара П., Апостолакис Дж., Кафлиш А. (январь 2002 г.). «Оценка быстрой неявной модели растворителя для моделирования молекулярной динамики». Белки . 46 (1): 24–33. CiteSeerX 10.1.1.25.1195 . DOI : 10.1002 / prot.10001 . PMID 11746700 .
- ^ Т.А. Кейт, М.Дж. Фриш (1994). «Глава 3: Включение явных молекул растворителя в модель самосогласованного реакционного поля сольватации». В Смит Д. (ред.). Моделирование водородной связи . Колумбус, Огайо: Американское химическое общество. ISBN 978-0-8412-2981-5.
- ^ а б Ли М.С., Салсбери FR, Олсон Массачусетс (декабрь 2004 г.). «Эффективный гибридный явный / неявный метод растворителя для моделирования биомолекул». Журнал вычислительной химии . 25 (16): 1967–78. DOI : 10.1002 / jcc.20119 . PMID 15470756 .
- ^ Марини А., Муньос-Лоса А., Бьянкарди А., Меннуччи Б. (декабрь 2010 г.). «Что такое сольватохромизм?». Журнал физической химии B . 114 (51): 17128–35. DOI : 10.1021 / jp1097487 . PMID 21128657 .
- ^ Скайнер Р. Э., МакДонах Дж. Л., Жених К. Р., ван Моурик Т., Митчелл Дж. Б. (март 2015 г.). «Обзор методов расчета свободной энергии раствора и моделирования систем в растворе» . Физическая химия Химическая физика . 17 (9): 6174–91. Bibcode : 2015PCCP ... 17.6174S . DOI : 10.1039 / C5CP00288E . PMID 25660403 .
- ^ Sharp KA, Nicholls A, Fine RF, Honig B (апрель 1991 г.). «Согласование величины микроскопических и макроскопических гидрофобных эффектов». Наука . 252 (5002): 106–9. Bibcode : 1991Sci ... 252..106S . DOI : 10.1126 / science.2011744 . PMID 2011744 .
- ^ Шлик Т. (2002). Молекулярное моделирование и симуляция: междисциплинарное руководство. Междисциплинарная прикладная математика: математическая биология . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-0-387-95404-2.
- ^ Анандакришнан Р., Дроздецкий А., Уокер Р.К., Онуфриев А.В. (март 2015 г.). «Скорость конформационных изменений: сравнение явного и неявного моделирования молекулярной динамики растворителя» . Биофизический журнал . 108 (5): 1153–64. Bibcode : 2015BpJ ... 108.1153A . DOI : 10.1016 / j.bpj.2014.12.047 . PMC 4375717 . PMID 25762327 .
- ^ Ван Й., Сигурдссон Дж. К., Брандт Э., Атцбергер П. Дж. (Август 2013 г.). «Динамические крупнозернистые модели неявных растворителей двухслойных липидных мембран: флуктуирующий гидродинамический термостат». Physical Review E . 88 (2): 023301. arXiv : 1212.0449 . Bibcode : 2013PhRvE..88b3301W . DOI : 10.1103 / PhysRevE.88.023301 . PMID 24032960 .
- ^ Загрович Б., Панде В. (сентябрь 2003 г.). «Зависимость вязкости растворителя от скорости укладки небольшого белка: исследование с распределенными вычислениями». Журнал вычислительной химии . 24 (12): 1432–6. DOI : 10.1002 / jcc.10297 . PMID 12868108 .
- ^ Ломизе А.Л., Погожева И.Д., Мосберг Н.И. (апрель 2011 г.). «Модель анизотропного растворителя липидного бислоя. 1. Параметризация дальнодействующей электростатики и эффектов первой сольватационной оболочки» . Журнал химической информации и моделирования . 51 (4): 918–29. DOI : 10.1021 / ci2000192 . PMC 3089899 . PMID 21438609 .
- ^ Ломизе А.Л., Погожева И.Д., Мосберг Н.И. (апрель 2011 г.). «Модель анизотропного растворителя липидного бислоя. 2. Энергетика внедрения малых молекул, пептидов и белков в мембраны» . Журнал химической информации и моделирования . 51 (4): 930–46. DOI : 10.1021 / ci200020k . PMC 3091260 . PMID 21438606 .
- ^ Радзичка А., Вольфенден Р. (1988). «Сравнение полярностей аминокислот: коэффициенты распределения боковых цепей между паровой фазой, циклогексаном, 1-октанолом и нейтральным водным раствором». Биохимия . 27 (5): 1664–1670. DOI : 10.1021 / bi00405a042 .
- ^ Mayer PT, Anderson BD (март 2002 г.). «Транспорт через 1,9-декадиен точно имитирует химическую селективность барьерного домена в бислое яичного лецитина». Журнал фармацевтических наук . 91 (3): 640–6. DOI : 10.1002 / jps.10067 . PMID 11920749 .
- ^ Вальтер А., Гуткнехт Дж. (1986). «Проницаемость малых неэлектролитов через двухслойные липидные мембраны». Журнал мембранной биологии . 90 (3): 207–17. DOI : 10.1007 / BF01870127 . PMID 3735402 .
- ^ а б в Ломизе А.Л., Рейбарх М.Ю., Погожева И.Д. (август 2002 г.). «Межатомные потенциалы и параметры сольватации из данных белковой инженерии для захороненных остатков» (Полный текст) . Белковая наука . 11 (8): 1984–2000. DOI : 10.1110 / ps.0307002 . PMC 2373680 . PMID 12142453 .
- ^ Эрикссон А.Е., Баасе В.А., Чжан XJ, Хайнц Д.В., Блабер М., Болдуин Е.П., Мэтьюз Б.В. (январь 1992 г.). «Ответ белковой структуры на мутации, вызывающие полость, и его связь с гидрофобным эффектом». Наука . 255 (5041): 178–83. Bibcode : 1992Sci ... 255..178E . CiteSeerX 10.1.1.461.7843 . DOI : 10.1126 / science.1553543 . PMID 1553543 .
- ^ Фунахаши Дж., Такано К., Ютани К. (февраль 2001 г.). «Совместимы ли параметры различных факторов стабилизации мутантных лизоцимов человека с другими белками?» (Бесплатный полный текст) . Белковая инженерия . 14 (2): 127–34. DOI : 10,1093 / белок / 14.2.127 . PMID 11297670 .
- ^ Ломизе А.Л., Погожева И.Д., Мосберг Н.И. (октябрь 2004 г.). «Количественная оценка аффинностей связывания спираль-спираль в мицеллах и липидных бислоях» (свободный полный текст) . Белковая наука . 13 (10): 2600–12. DOI : 10.1110 / ps.04850804 . PMC 2286553 . PMID 15340167 .
- ^ а б в Ломизе А.Л., Погожева И.Д., Ломизе М.А., Мосберг Н.И. (июнь 2006 г.). «Размещение белков в мембранах: вычислительный подход» (Полный текст) . Белковая наука . 15 (6): 1318–33. DOI : 10.1110 / ps.062126106 . PMC 2242528 . PMID 16731967 .
- ^ Дао-пин С., Андерсон Д.Е., Баасе В.А., Далквист Ф.В., Мэтьюз Б.В. (декабрь 1991 г.). «Структурные и термодинамические последствия захоронения заряженного остатка в гидрофобном ядре лизоцима Т4». Биохимия . 30 (49): 11521–9. DOI : 10.1021 / bi00113a006 . PMID 1747370 .
- ^ Caputo GA, London E (март 2003 г.). «Кумулятивные эффекты аминокислотных замен и гидрофобного несоответствия на трансмембранную стабильность и конформацию гидрофобных альфа-спиралей». Биохимия . 42 (11): 3275–85. DOI : 10.1021 / bi026697d . PMID 12641459 .
- ^ Шефер М, ван Влеймен Х.В., Карплюс М (1998). Электростатические вклады в свободную энергию молекул в растворе . Достижения в химии белков. 51 . С. 1–57. DOI : 10.1016 / S0065-3233 (08) 60650-6 . ISBN 978-0-12-034251-8. PMID 9615168 .
- ^ Гарсиа-Морено Е.Б., Fitch CA (2004 г.). Структурная интерпретация pH и солевых процессов в белках с помощью вычислительных методов . Методы в энзимологии. 380 . С. 20–51. DOI : 10.1016 / S0076-6879 (04) 80002-8 . ISBN 978-0-12-182784-7. PMID 15051331 .