Динамика укладки белка Trp-cage в равновесных и неравновесных условиях: моделирование методом молекулярной динамики

Изучение динамики укладки белка в функциональное (нативное) состояние является одной из актуальных задач молекулярной биологии. Для решения этой задачи широко используется моделирование методом молекулярной динамики. При этом выбор условий, при которых проводится моделирование, играет существенную роль в корректном описании процесса укладки белка. В данной работе мы исследуем динамику укладки одного из «реперных» белков (Trp-сage) в двух условиях – в равновесных, когда белок многократно сворачивается и разворачивается, и в неравновесных, когда генерируется ансамбль траекторий, начинающихся в развернутом состоянии и заканчивающихся в нативном, что соответствует физиологическим условиям. Показано, что поведение белка в этих случаях существенно отличается, в частности в неравновесных условиях наблюдается дополнительное метастабильное состояние, приводящее к новому пути укладки. Моделирование показало также, что кинетика укладки Trp-сage носит одностадийный характер, что соответствует экспериментальным данным.