KABELKA, Ivo, Radim BROŽEK a Robert VÁCHA. Selecting Collective Variables and Free Energy Methods for Peptide Translocation Across Membranes. Journal of Chemical Information and Modeling. USA, 2021, roč. 61, č. 2, s. 819-830. ISSN 1549-9596. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acs.jcim.0c01312.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Selecting Collective Variables and Free Energy Methods for Peptide Translocation Across Membranes.
Autoři KABELKA, Ivo (203 Česká republika, domácí), Radim BROŽEK (203 Česká republika, domácí) a Robert VÁCHA (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Journal of Chemical Information and Modeling, USA, 2021, 1549-9596.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 30107 Medicinal chemistry
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 6.162
Kód RIV RIV/00216224:14740/21:00118991
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acs.jcim.0c01312
UT WoS 000621663600025
Klíčová slova anglicky Cell Membrane; Entropy; Molecular Dynamics Simulation; Peptides
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: Mgr. Michal Petr, učo 65024. Změněno: 29. 4. 2022 08:15.
Anotace
The selective permeability of cellular membranes is a crucial property for controlled transport into and out of cells. Molecules that can bypass the cellular machinery and spontaneously translocate across membranes could be used as therapeutics or drug carriers. Peptides are a prominent class of such molecules, which include natural and man-developed antimicrobial and cell-penetrating peptides. However, the necessary peptide properties for translocation remain elusive. Computer simulations could uncover these properties once we have a good collective variable (CV) that accurately describes the translocation process. Here, we developed a new CV, which includes a description of peptide insertion, local membrane deformation, and peptide internal degrees of freedom related to its charged groups. By comparison of CVs, we demonstrated that all these components are necessary for an accurate description of peptide translocation. Moreover, the advantages and disadvantages of three common methods for free-energy calculations with our CV were evaluated using the MARTINI coarse-grained model: umbrella sampling, umbrella sampling with replica exchange, and metadynamics. The developed CV leads to the reliable and effective calculation of the free energy of peptide translocation, and thus, it could be useful in the design of spontaneously translocating peptides.
Návaznosti
GA17-11571S, projekt VaVNázev: Amfifilní peptidy na fosfolipidových membránách
Investor: Grantová agentura ČR, Amphiphilic Peptides at Phospholipid Membranes
GA20-20152S, projekt VaVNázev: Proteinová přitažlivost a selektivita pro buněčné membrány
Investor: Grantová agentura ČR, Protein Affinity and Selectivity to Cellular Membranes
LL2007, projekt VaVNázev: Peptidoví zabijáci bakterií (Akronym: PeptideKillers)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Peptide Killers of Bacteria
LM2015085, projekt VaVNázev: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
90070, velká výzkumná infrastrukturaNázev: IT4Innovations
VytisknoutZobrazeno: 30. 9. 2024 18:11