磷酸化修饰对无序蛋白质构象调控的粗粒化模型研究

来自国际团队的研究人员针对磷酸化修饰如何影响无序蛋白质(IDPs)构象这一关键科学问题，开发了与CALVADOS模型兼容的粗粒化分子动力学模型。通过数据驱动方法，揭示了丝氨酸/苏氨酸磷酸化通过电荷效应调控蛋白质全局维度的分子机制，为研究蛋白质磷酸化在相分离和蛋白质组尺度调控中的作用提供了新工具。

　　

蛋白质磷酸化(phosphorylation)作为最关键的翻译后修饰之一，能显著调控内在无序蛋白质(intrinsically disordered proteins, IDPs)的生物活性和分子互作。为揭示磷酸化影响IDPs功能的生物物理机制，研究者创新性地采用自上而下(data-driven)策略，开发出与CALVADOS模拟框架兼容的粗粒化(coarse-grained)分子动力学模型。该模型特别聚焦丝氨酸(serine)和苏氨酸(threonine)磷酸化对IDPs全局结构特性的影响，参数化过程严格基于磷酸化改变蛋白质尺寸的实验数据。

通过与天冬氨酸(aspartate)和谷氨酸(glutamate)等磷酸模拟物(phosphomimetics)的基准模型对比，研究发现磷酸化对IDPs构象的影响主要源于磷酸基团引入的额外电荷效应。这项突破不仅为在蛋白质组(proteome)尺度研究磷酸化调控网络提供了计算工具，更重要的是为理解磷酸化在液-液相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)等关键生命过程中的分子机制奠定了理论基础。