采用分子动力学模拟方法评价人类VDAC通道蛋白晶体结构的生物活性

高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (2): 327.

采用分子动力学模拟方法评价人类VDAC通道蛋白晶体结构的生物活性

孙铁东,赵熹,黄旭日

吉林大学理论化学研究所, 理论化学计算国家重点实验室, 长春 130061

收稿日期:2010-09-02 修回日期:2010-11-15 出版日期:2010-02-10 发布日期:2011-02-23
通讯作者: 黄旭日 E-mail:huangxr@mail.jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号： 21073075)资助.

Assessing the Credibility of VDAC Structure with Molecular Dynamics Simulation Approach

SUN Tie-Dong, ZHAO Xi, HUANG Xu-Ri*

State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry, Institute of Theoretical Chemistry, Jilin University, Changchun 130061, China

Received:2010-09-02 Revised:2010-11-15 Online:2010-02-10 Published:2011-02-23
Contact: HUANG Xu-Ri E-mail:huangxr@mail.jlu.edu.cn
Supported by:
国家自然科学基金(批准号： 21073075)资助.

摘要/Abstract

摘要： 电压依赖阴离子选择性通道（Voltage dependent anion-selective channel, VDAC）是线粒体外膜上重要的通道蛋白，转运线粒体和细胞质之间的代谢物，对于线粒体发挥生理功能具有决定性作用. 为研究VDAC分子的调控机制，在电场存在和不存在的情况下，我们对I型人类VDAC分子（hVDAC1）分别进行了分子模拟研究. 比较结果显示：外加电场的有无与方向变化对hVDAC1分子的运动模式和离子通过过程影响不明显，hVDAC1分子仍然保持以N端α螺旋在β桶内横向运动为主的运动模式. 综合模拟结果和相关的实验结果，我们推测，发表的hVDAC1晶体结构可能不是其发挥生理功能的结构状态.

关键词: 电压依赖阴离子选择性通道, 生物活性, 分子动力学模拟

Abstract: Voltage dependent anion-selective channel (VDAC) is a vital protein family. This protein family is located in outer membrane of mitochondria. It is responsible for the trafficking of metabolites between cytosol and the intermembrane space of mitochondria. In order to cast light on understanding the regulation mechanism of VDAC molecule, we performed molecular dynamics simulations on human VDAC I (hVDAC1) molecule with or without additional electric field. However, the results show little effect of electric field on hVDAC1's essential motion and ion permeability. The dominant motion mode is still the horizontal movement of N-terminal α-helix in the β-barrel of hVDAC1. Considering published experiment results and the debate on the credibility of published 3D structure of VDAC, we speculate that the published VDAC structure may not be the native structure of in vivo VDAC molecules.

Key words: VDAC, permeability, molecular dynamics simulation

TrendMD:

孙铁东赵熹黄旭日. 采用分子动力学模拟方法评价人类VDAC通道蛋白晶体结构的生物活性. 高等学校化学学报, 2011, 32(2): 327.

SUN Tie-Dong, ZHAO Xi, HUANG Xu-Ri*. Assessing the Credibility of VDAC Structure with Molecular Dynamics Simulation Approach. Chem. J. Chinese Universities, 2011, 32(2): 327.

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