מידול ממברנות מציאותי באמצעות תערובות שומנים מורכבות במחקרי סימולציה

הביופיזיקה של קרום התא גדלה במהירות. גישות ניסיוניות נפוצות כוללות מיקרוסקופ פלואורסצנטי, פיזור נייטרונים וקרני רנטגן, ספקטרוסקופיית מסות ומיקרוסקופ כוח אטומי. גישות חישוביות כוללות מודלים פונולוגיים וכאלה המבוססים על תרמודינמיקה סטטיסטית המסייעים לנו להבין פרטים אטומיים או מולקולריים של אינטראקציות המתרחשות בממשק הממברנה ובתוך הליבה ההידרופובית שלה.

בעת שימוש בסימולציות דינמיות מולקולריות, האתגרים כוללים דגימה של אירועים מעניינים, קביעת אורך סימולציות, הבטחת התכנסות התוצאות ושחזור ערכים פיזיקליים, וגישה לכוח חישובי. אתגרים אלה נכונים במיוחד עבור אירועים חולפים בממשק הממברנה, כגון אינטראקציה של חלבונים היקפיים איתו או הצטברות של שומנים וחלבונים הדורשים שינויים גדולים באישור. פרוטוקול זה מספק מדריך ידידותי למתחילים שלב אחר שלב כדי להתחיל להריץ סימולציות דינמיות מולקולריות של קרומי שומנים מורכבים.

ישנן חלופות תוכנה רבות לביצוע סימולציות אלה, וחבילות מסוימות כוללות הדרכות או מדריכים. אנו מקווים שהפרוטוקול שלנו יספק בסיס תמציתי למידול מציאותי של ממברנות וטיפים לגבי השיקולים המשפיעים על איכות התוצאות ומחקרי מודלים מסוג זה. פרוטוקול זה אפשר לנו ללכוד אינטראקציות בין ליפידים בממברנות לבין ביומולקולות אחרות שלא נצפו באמצעות תערובות שומנים טהורות או בינאריות.

אינטראקציות רבות על פני הממברנה תלויות במגוון השומנים על הממברנה עצמה. המודלים שלנו מדגימים את החשיבות של שילוב מיני שומנים מתאימים כדי לחקור במדויק את התפקוד הביומולקולרי בתוך הממברנות.