定量生物学 > 生物大分子
[提交于 2018年9月4日
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标题: 乙醇对胰岛素二聚体稳定性的影响
标题: Adverse effect of ethanol on insulin dimer stability
摘要: 酒精被认为对糖尿病有影响,通常认为少量有益,但过量则有害。 原因尚不完全清楚,但已有人质疑乙醇存在下胰岛素寡聚体的稳定性。 我们计算了胰岛素二聚体在水中以及5%和10%水-乙醇混合物中的自由能表面(FES)和解离路径。 我们发现,在乙醇存在下,解离反应的势垒能量降低了约40%,甚至在5%水-乙醇溶液中也是如此。 此外,乙醇引起了反应路径的显著变化。 我们获得了所有三个系统的反应速率和结合能估计值,并且这些结果与之前关于水中胰岛素二聚体解离的实验结果相符。 计算得到的水中FES由于存在多个中间状态,周围是高而宽的过渡态区域,因此表现出崎岖性。 然而,乙醇的存在使崎岖性变得平滑。 我们在所有三个系统中提取了沿最低能量路径的中间状态构象,并分析了乙醇存在下微观结构的变化。 有趣的是,我们在水-乙醇混合物中发现了一个稳定的中间状态,其中单体之间的中心距离约为3纳米,接触顺序参数接近零。 该中间状态由界面处乙醇和水分子的分布稳定,并且显著地有助于降低解离速率常数。 对解离过程中两个单体的溶剂化以及蛋白质偏离天然状态构型进行了分析,以深入了解二聚体解离过程。
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