شبیه سازی دینامیک مولکولی OmpF در غشا دولایه دوقلو: مطالعه رفتار متفاوت پروتئین OmpF در یک سیستم با حضور غلظت های یونی نامتقارن

یکی از پروتئین های غشای خارجی باکتری اشریشیا کلی (E. coli) OmpF است که امکان عبور یون ها را میسر می سازد. در سالیان اخیر روش های متنوع تجربی و تئوری برای مطالعه این پروتئین مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه به منظور حفظ شرایط مرزی از دو غشای دولایه در یک جعبه شبیه سازی برای بررسی تغییرات کانال در حین عبور یون ها استفاده شده است. غلظت های یونی متفاوت در دو طرف غشا اعمال شده است تا شرایط شبیه سازی به شرایط واقعی باکتری بیشتر شباهت داشته باشد. در این شبیه سازی دو سیستم مشابه هم درون یک جعبه شبیه سازی قرار گرفته اند. برای بررسی بیشتر در این دو سیستم جهت گیری کانال پروتئینی نسب به شیب غلظت یونی در هر دو جهت اعمال شده است. در این تحقیق به بررسی اینکه در انتقال یونی جهت گیری ارجح برای این کانال وجود دارد یا خیر پرداخته می شود. آنالیزهای ساختاری برای پروتئین در دو جهت گیری نشان دهنده تفاوت بین دو کانال است همچنین الگوهای مربوط به بررسی های ساختار دوم با وجود پیک های مشابه در برخی نقاط متفاوت بود. نتایج بررسی اسیدهای آمینه درون گذرگاه و حفره درون کانال نیز برای ساختار انتهایی پروتئین دوم متفاوت از ساختار انتهایی پروتئین اول بود. همچنین عبور یون در پروتئین دوم مشاهده نشد. نتایج نشانگر این است که یکی از کانال ها که جهت گیری آن مشابه با جهت گیری واقعی این کانال در غشای باکتری است در طول این شبیه سازی ۱۰۰نانوثانیه ای باز و عبور یون از آن قابل مشاهده و پیگیری است، در حالی که کانال دیگر که جهت آن برعکس آنچه در طبیعت وجود دارد، بسته شده که نشان دهنده اثرات شیب غلظت یونی روی کانال است.

کلیدواژه ها:

Double Bilayer Simulation ، Membrane Protein Simulation ، Asymmetric Ion Concentration ، OmpF ، شبیه سازی پروتئین غشایی ، شبیه سازی غشای دولایه دوقلو ، غلظت یونی نامتقارن ، پروتئین OmpF