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multiSMD – A Python Toolset for Multidirectional Steered Molecular Dynamics
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AI
DOI：10.1021/acs.jcim.5c01742.png)
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摘要
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分子力调控着从细胞力学到分子识别事件的所有生物学过程。理解这些力的方向依赖性对于阐明基本相互作用（如蛋白质-蛋白质结合、配体解离和信号力转导）尤为关键。虽然导向分子动力学（SMD）模拟能够研究力诱导的过渡，但传统的单向方法可能会忽略生物分子系统固有的各向异性力学响应。因此，探究分子系统相对于外部力方向上的力学稳定性可能提供关键信息。这里，我们介绍multiSMD，这是一个基于Python的工具，可自动设置和分析在NAMD和GROMACS中的多方向SMD模拟。通过系统地沿多个空间矢量探测力，multiSMD捕获了方向依赖现象，如标准SMD中隐藏的能量势垒变化或结构韧性。我们通过三个不同应用展示了该方法的有用性：(i) 蛋白质-蛋白质复合物中的各向异性解离；(ii) 依赖拉伸方向搜索配体解离路径；(iii) 力诱导的蛋白质固有无序区域的重塑。multiSMD简化了生物分子中纳米力学各向异性的探索，提供了一个计算框架来指导实验（例如原子力显微镜-AFM或光镊），并揭示单轴方法无法触及的机制特性。
AI总结
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期刊
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