Proteinfaltung-Energieturnel

Klicken Sie auf den Tunnel, um Zwischenzustände zu platzieren, und beobachten Sie, wie Mutationen Energiebarrieren verändern

Energieturnel

Faltungstrajektorie

Energiebarrieren

Energieturnel-Theorie

Die Proteinfaltung wird durch eine trichterförmige freie Energielandschaft geleitet. Der entfaltete Zustand besetzt einen weiten Konformationsraum bei hoher freier Energie, während der native Zustand eine einzigartige Niedrigenergiekonformation ist. Lokale Minima stellen metastabile Zwischenzustände oder kinetische Fallen dar.

Mathematisches Modell

Das Energieprofil wird als G(Q) = ΔG·(1−Q)² + Rauigkeit·Σ sin(k·Q·π) − Σ Zwischenzustände modelliert. Die Faltungsdynamik verwendet die überdämpfte Langevin-Gleichung.

Mutationseffekte

Mutationen formen die Faltungsenergielandschaft um. Stabilisierende Mutationen vertiefen die native Mulde. Destabilisierende Mutationen erhöhen die Energie des nativen Zustands. Kinetische Fallen verlangsamen die Faltung dramatisch.

Anleitung

Beginnen Sie mit Wildtyp für einen glatten Tunnel. Klicken Sie auf die Leinwand, um Zwischenzustände zu platzieren. Verwenden Sie die Voreinstellungen, um Mutationseffekte zu sehen.