MemTorMD：基于TS2CG方法论的生物学相关尺寸环状膜粗粒化分子模拟方法

《Biophysical Journal》：Computational modelling of toroidal membranes at division and fission sites

　　

摘要

特殊膜结构的形成是生物过程的基础。膜结构的计算建模提供了一种方法，能够揭示通过体外或体内方法无法获取的复杂分子机制。在这些结构中，环状膜（又称融合孔或分裂孔）出现在细胞分裂、胞吐作用、胞吞作用以及膜分裂的最后阶段；包括在类似吞噬的细菌芽孢包裹过程中。在此，我们设计了"MemTorMD"，一个基于"Triangulated Surface to Coarse Grain"（TS2CG）方法论的计算模拟流程，用于实现具有生物学相关尺寸的自由环状膜的粗粒化建模。这种方法使我们能够克服障碍，确定形成稳定环状膜所需的脂质性质，从而提供生物学准确的模拟表面。此外，我们通过一种原核生物分裂蛋白，展示了该方法在研究定位于环状膜的蛋白质功能以及驱动膜分裂等分子事件中的适用性。总之，我们使用粗粒化分子模拟的研究为模拟生物学准确的环状膜以及环状膜上的蛋白质行为提供了见解，并为开发涉及环状膜上额外分子成分的更复杂模拟提供了计算平台，这些成分存在于跨生命的一系列过程中。

Chris L.B. Graham|Matyas Parrag|Phillip J. Stansfeld|Christopher D.A. Rodrigues