نمذجة الغشاء الواقعية باستخدام مخاليط الدهون المعقدة في دراسات المحاكاة

الفيزياء الحيوية لغشاء الخلية تنمو بسرعة. تشمل الأساليب التجريبية الشائعة الفحص المجهري الفلوري ، وتشتت النيوترونات والأشعة السينية ، والتحليل الطيفي الكتلي ، ومجهر القوة الذرية. تتضمن الأساليب الحسابية النماذج الصوتية وتلك القائمة على الديناميكا الحرارية الإحصائية التي تساعدنا على فهم تفاصيل المستوى الذري أو الجزيئي للتفاعلات التي تحدث في واجهة الغشاء وداخل قلبه الكارهة للماء.

عند استخدام المحاكاة الديناميكية الجزيئية ، تشمل التحديات أخذ عينات من الأحداث ذات الأهمية ، وتحديد طول المحاكاة ، وضمان تقارب النتائج وإعادة إنتاج القيم المادية ، والوصول إلى القوة الحسابية. تنطبق هذه التحديات بشكل خاص على الأحداث العابرة في واجهة الغشاء ، مثل تفاعل البروتينات المحيطية معها أو تجميع الدهون والبروتينات التي تتطلب تغييرات كبيرة في التأكيد. يوفر هذا البروتوكول دليلا خطوة بخطوة سهل الاستخدام للمبتدئين لبدء تشغيل المحاكاة الديناميكية الجزيئية للأغشية الدهنية المعقدة.

هناك العديد من بدائل البرامج لتنفيذ هذه المحاكاة ، وتحتوي بعض الحزم على برامج تعليمية أو كتيبات. نأمل أن يوفر بروتوكولنا أساسا موجزا حول النمذجة الغشائية الواقعية ونصائح حول الاعتبارات التي تؤثر على جودة النتائج وهذه الأنواع من دراسات النمذجة. سمح لنا هذا البروتوكول بالتقاط التفاعلات بين الليبيدات الغشائية والجزيئات الحيوية الأخرى التي لم تتم ملاحظتها باستخدام مخاليط الدهون النقية أو الثنائية.

تعتمد العديد من التفاعلات على سطح الغشاء على تنوع الليبيدات على الغشاء نفسه. توضح نماذجنا أهمية دمج أنواع الدهون المناسبة لاستكشاف الوظيفة الجزيئية الحيوية بدقة داخل الأغشية.