مطالعه خواص مکانیکی پروتئین اکتین تحت بارگذاری کششی با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 39, Volume 16, Issue 8, 1395, Pages 375-383 PDF (655.33 K) | ||
| Authors | ||
| بهزاد مهرافروز1; امیر شاملو* 2; کیخسرو فیروزبخش1 | ||
| 1دانشگاه صنعتی شریف - دانشکده مهندسی مکانیک | ||
| 2دانشگاه صنعتی شریف | ||
| Abstract | ||
| اکتین فراوانترین پروتئین درون یاختهای و یکی از سه جز اصلی چارچوب یاخته است که در مقابل بارهای کششی از یاخته محافظت میکند. بدین منظور، با توجه به دقت و اعتبار روشهای مبتنی بر رفتار اتمی مانند دینامیک مولکولی، در این مقاله با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی به بررسی رفتار مکانیکی پروتئین اکتین پرداخته شده است. اکتین در داخل یاخته به دو صورت تکپار ATP و ADP وجود دارد. در همین راستا در این پژوهش رفتار مکانیکی هر دو فرم تکپار اکتین مطالعه شده است. با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی هدایتشده، تکپار اکتین تحت بارگذاری کششی قرار گرفته و تأثیر ضریب ثابت فنر مجازی دینامیک مولکولی هدایتشده بر رفتار مکانیکی اکتین بررسی شده است. نتایج شبیهسازیها حاکی از است که با افزایش ضریب ثابت فنر مجازی دینامیک مولکولی هدایتشده، سختی معادل تکپار اکتین افزایش یافته در حالت اکتین ADP به 215.16 pN/Å و برای حالت ATP به 228.24 pN/Å همگرا میشود. همچنین نشان داده شد که تکپار اکتین ATP در بارگذاری کششی، رفتار سختتری نسبت به تکپار ADP نشان میدهد. بهمنظور مطالعه دقیقتر رفتار تکپار ATP و ADP، تعداد پیوندهای هیدروژنی و انرژی غیر پیوندی میان این مولکول نوکلئوتیدی و پروتئین اکتین مطالعه شده است. صحهگذاری نتایج پژوهش بر مبنای مقایسه طول پایسته محاسبه شده و مطالعات گذشتگان، صورت گرفته است. طول پایسته محاسبهشده برای اکتین برابر 15.61 آنگستروم است که خطای قابل قبول 2.38 درصدی با مقادیر گزارش شده در مطالعات گذشتگان دارد. | ||
| Keywords | ||
| اکتین; رفتار مکانیکی; شبیهسازی دینامیک مولکولی هدایتشده; نانو مکانیک | ||
|
Statistics Article View: 364 PDF Download: 451 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,672 |
| Article View | 24,384,490 |
| PDF Download | 17,531,592 |