摘要
胶原蛋白的三螺旋结构对于身体组织的机械完整性至关重要，其稳定性对于维持最佳生理功能也必不可少。虽然简单、对称的胶原蛋白同三聚体的稳定机制已经得到了研究，但构成大多数人类胶原蛋白的天然样胶原蛋白异三聚体的水合作用动态仍大部分未被探索。在这项研究中，我们利用广泛的分子动力学（MD）模拟来探究水在稳定异三聚体胶原蛋白模型肽（CMPs）中的复杂作用。我们研究了结构不同的AAB型和ABC型异三聚体，这些异三聚体具有不同的实验稳定性，以探讨序列不对称性如何影响水合作用组织和胶原蛋白的稳定性。模拟结果显示，水分子会动态地围绕这些复杂结构进行排列，通过分子间氢键形成拓扑水网络（TWNs）。通过对肽-水相互作用、水合作用水动态以及标准化TWN数量的定量分析，并结合残基和链级的TWN特征描述，我们发现水合作用壳层的组织结构强烈依赖于序列，并且在具有不同热稳定性的异三聚体之间存在差异。特别是，热稳定性更强的异三聚体表现出更多的水分子参与循环TWNs的倾向，同时伴随着水合作用水流动性的降低和更有利的链间氢键相互作用。这些发现扩展了我们对胶原蛋白同三聚体的先前观察结果，并提供了关于围绕胶原蛋白异三聚体的水合作用序列依赖性组织的新原子级见解，表明有序的水合作用水与链间氢键和水合作用水动态共同作用于维持胶原蛋白的稳定性，而不是作为一个独立的稳定机制。
图形摘要
利益冲突
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Nam Sook Kang表示她获得了忠南国立大学的财政支持。如果您还有其他作者，请声明他们没有已知的可能影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
数据可用性声明
由于在本研究过程中没有生成或分析任何数据集，因此不适用数据共享的规定。
