Interactions of Melittin With Phospholipid Bilayers by Coarse-grained Molecular Dynamics
-
摘要:
为了了解蜂毒素的生物活性机理，采用粗粒化分子动力学模拟方法研究了蜂毒素在水环境中的性质以及与多种磷脂双分子层膜的相互作用.结果表明：无论是在水环境还是在磷脂双分子层中，蜂毒素都能形成聚集体.在每个聚集体中，蜂毒素分子之间的相对位置不断变化，会在蜂毒素分子之间形成无特定形状的空隙，从而在膜内产生暂时的孔洞或者跨膜通道.蜂毒素分子的N端和C端带正电荷的残基与磷脂膜带负电荷的磷脂头之间的静电相互作用是蜂毒素发挥功能的关键因素.
Abstract:To understand the mechanism of biological activity of melittin, the behaviors of melittin in aqueous environment and its interaction with a variety of phospholipid bilayer membranes were studied by coarse grained molecular dynamics method. Results show that the melittin molecules can form multimer both in the aqueous environment and in the phospholipid bilayer. In each multimer, the relative positions between the melittin monomers are constantly changing and voids with no specific shapes may form between monomers to create transient pores or transmembrane channels in the membrane. The electrostatic interactions between the N-terminal and C-terminal positively charged residues of melittin molecules and the negatively charged phospholipid heads of phospholipid membrane play a key role in the biological function of melittin.
-
Keywords:
- melittin /
- coarse-grained molecular dynamics /
- phospholipid bilayer
-
蜂毒素(melittin)是蜜蜂毒液中的主要活性成分，其一级氨基酸序列为H2N-Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro-Ala-Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys-Arg-Lys-Arg-Gln-Gln-CONH2.可以看出，其N-末端含有较多疏水性残基，C-末端则富含带正电荷的碱性残基.该肽的三维结构为中间稍微弯曲的杆状螺旋结构[1].这种小肽分子具有多种生物学活性，包括抗菌、抗肿瘤以及非常显著的抗炎镇痛作用[2].研究表明，蜂毒素主要通过与生物细胞膜相互作用来发挥功能，其不仅能作用于原核生物细胞膜，起到杀菌功能，作用于真核生物细胞膜，起到抗真菌功能，还能作用于哺乳动物细胞膜，起到溶血作用，因此还能用于抗肿瘤[3-7].目前对新的抗菌抗癌药物存在巨大需求，因此包括蜂毒素在内的抗菌肽引起了广泛的关注.
早先已经通过实验方法对包括蜂毒素在内的抗菌肽与生物细胞膜的相互作用机制进行了大量研究，并提出了多种相互作用模型[8].然而，抗菌肽的具体作用机理尚未阐明[9].近些时候，对蜂毒素的作用机理也进行了广泛的实验研究[10-11].研究者认为，蜂毒素首先在溶液中保持较为松散的卷曲结构，然后通过带正电荷的C端迅速吸附到磷脂膜上，随后插入到膜中，在膜内造成穿孔.在贴近膜以及在插入膜之后，蜂毒素呈现的是螺旋结构.另据研究表明，蜂毒素分子能够使得大的脂质囊泡中的颜料分级释放出来，从而暗示蜂毒素分子能够短暂地在膜中形成孔.
由于蜂毒素与膜相互作用是一个动态过程，因此用经典的方法，例如电镜技术、核磁共振技术，难以表征这一非稳态过程.因此，也有将分子动力学模拟方法用于研究蜂毒素，试图以动态方式从原子水平上阐明蜂毒素与磷脂膜的相互作用[12]. Sengupta等[12]采用常规的分子动力学方法模拟了蜂毒素与DPPC磷脂膜的相互作用，动态地显示了蜂毒素吸附到磷脂膜表面、插入膜并破坏膜的过程，认为蜂毒素形成的聚集体对于破坏磷脂膜至关重要.另外，蜂毒素分子与磷脂分子的比例也很关键，较高的蜂毒素分子/磷脂分子的比例有助于蜂毒素在磷脂膜中形成孔.蜂毒素在DPPC磷脂膜中形成的孔为无序圆环孔(disordered dedroid).由于采用的是常规分子动力学模拟，因此模拟尺度局限在200 ns左右[12].常规分子动力学模拟在处理较大的含有磷脂膜和蛋白质体系时，常常在模拟时间尺度上受到限制.尽管到目前为止，电脑计算能力有了很大发展，但通常需要数个月才能模拟上百ns.粗粒化分子动力学模拟(coarse-grained molecular dynamics，CG-MD)方法采用了简化模型，用较少的珠子替代多个残基原子，从而将体系简化，需要计算相互作用力的粒子数目极大减少.因此，粗粒化分子动力学模拟方法常常被用来研究含有膜或者多聚体的较大体系[13-14].
已经有研究使用粗粒化分子动力学模拟方法来研究抗菌肽，得到的结果能解释一些实验观察到的现象[12, 15-16]. Santo等[15-16]采用粗粒化分子动力学模拟方法对蜂毒素与含有DPPC和POPG磷脂膜的相互作用体系进行了μs级别的模拟，表明蜂毒素在磷脂膜中形成的膜是暂时性的，即在形成孔后蜂毒素分子能够进入穿过膜而使孔消失，在一定时间后，又能重新形成孔.他们也用粗粒化方法研究了蜂毒素和蛙皮素与DPPC的成孔机制，表明这2种抗菌肽的成孔机制并不相同.
尽管已经用分子模拟方法对蜂毒素进行了研究，但所涉及的磷脂分子大多数为DPPC分子.鉴于蜂毒素分子具有多样的生物活性，能作用于原核生物、真菌和哺乳动物细胞膜，而组成不同生物膜的磷脂类型也多种多样，因此有必要研究蜂毒素与各种类型磷脂膜的相互作用.本工作主要是为了研究蜂毒素与多种不同的磷脂双分子层的相互作用.
1. 研究方法
蜂毒素的结构取自蜂毒素晶体结构[1, 17](PDB ID:2MLT).使用H++网络服务器预测在中性pH(7.0) 下该肽分子的残基电离状态[18].根据预测结果，该肽带有6个正电荷，即C端的Lys-Arg-Lys-Arg四个碱性残基和N端第7号残基Lys，以及质子化的N末端，C末端的羧基由于形成酰胺而不带负电荷.分别采用二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱(POPC)、二月桂酰磷脂酰胆碱(DLPC)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)和脂多糖(RAMP与REMP的摩尔比为1:1) 组成单一组分的磷脂双分子层.在模拟体系中加入Cl-和Na+至0.15 mol/L的浓度并使体系处于电中性.模拟采用GROMACS[19]软件包，并使用MARTINI力场.
整个磷脂膜模拟体系的建立，均利用CHARMM-GUI网上服务器[20-22]完成.该服务器采用的是经过预先平衡的磷脂双分子层，在每层磷脂分子外面添加厚度为2.5 nm的水分子层.磷脂双分子层处于盒子中心，蛋白质分子相对于磷脂层的相对位置借助于VMD[23]进行调整.先对构建的模拟体系进行能量优化，然后以逐渐减小的弹簧系数分别约束蛋白质和磷脂头，先后进行1 000、400、200、100、100 ps的NPT约束动力学模拟，最后去掉约束对体系进行长时间的NPT分子动力学模拟.所有模拟均在温度为303 °K、压强为100 kPa下进行.采用周期性边界条件，时间步长采用0.02 ps.非键相互作用的截断半径采用推荐用于MARTINI力场的1.2 nm.
本文中的所有图形均使用VMD软件产生，其中的蛋白质、脂质和水分子的显示方法均采用VMD内嵌的方法。
尽管期望用CG-MD模拟方法来研究蜂毒素吸附至磷脂膜并进入膜内的过程，但此前使用MARTINI力场对抗菌肽-磷脂膜体系进行CG-MD模拟的所有研究中，均未将抗菌肽放在磷脂层外表面，这将无法观察到肽分子从膜外进入膜的过程[15].实际上，在本研究中将蜂毒素分子放在多种磷脂膜外进行长时间的CG-MD模拟，同样发现蜂毒素分子并未插入膜内，而是若干蜂毒素分子在水环境中形成聚集体.因此，在设计模拟体系时，将蜂毒素设置在膜内.
在将蜂毒素插入膜中时，选择2种不同的相对位置.一种是将蜂毒素分子贴近磷脂双分子层的一层放置，一种是将蜂毒素分子平行放在磷脂双分子膜中心.先前的研究表明，蜂毒素形成聚集体以及蜂毒素分子与磷脂分子的比例能够影响其对膜的作用[12].因此插入的蜂毒素分子数目不一样，磷脂分子的数目也有差别.由于不能通过CG-MD方法观察到蜂毒素插入膜的过程，因而无法确认蜂毒素是以哪一端先插入磷脂层中.当然，通常认为带正电荷的C端区域不适于插入膜中，因此在一个模拟体系中，将蜂毒素的C端插入膜中，以观察这种不适宜性.另外，除了模拟研究多种蜂毒素-磷脂层体系，还模拟了单个蜂毒素分子和多个蜂毒素分子在水溶液中的体系，以研究蜂毒素结构特点和聚集特性.蜂毒素-磷脂层的各种模拟体系的详细信息在表 1中给出.
表 1 模拟体系描述Table 1. Details of simulation systems体系 蛋白质相对于膜的位置 蜂毒素数量(上/下层) 上下层脂质数量 脂质类型 模拟时间/ns Ⅰ-A 贴近膜表面 6/0 256/256 DPPC 400 Ⅰ-B 贴近膜表面 6/6 256/256 DPPC 1 300 Ⅰ-C 平行置于膜中心 12 256/256 DPPC 400 Ⅰ-D C-端垂直膜插入 6/0 256/256 DPPC 200 Ⅱ 平行置于膜中心 12 512/512 POPC 400 Ⅲ 平行置于膜中心 12 512/512 DLPC 400 Ⅳ 平行置于膜中心 12 512/512 DPPE 400 Ⅴ 平行置于膜中心 12 512/512 RAMP/REMP 400 2. 结果与讨论
2.1 蜂毒素在水环境中的结构特征和聚集行为
先前的实验表明，蜂毒素分子在水环境中能主要形成四聚集体，但也能形成其他形式的多聚体[24-25].另外，核磁共振实验[26]表明，蜂毒素形成聚集体或者与磷脂膜结合时，其结构与作为单体存在时不一样，单体时的结构较为松散.因此，为了观察蜂毒素的这种结构差异以及聚集行为，对蜂毒素在水环境中的体系进行了CG-MD模拟.
结果表明，当单个蜂毒素分子存在于水环境中时，随着模拟进行，N端残基的构象由螺旋结构逐渐变成无规卷曲，但C端部分的螺旋结构在整个30 ns的模拟过程中稳定地保持(见图 1).由于本模拟中，初始蜂毒素结构提取自蜂毒素四聚体，因此初始结构代表的是聚集时的构象，为棒状螺旋结构.由该模拟结果可见，当蜂毒素作为单体时，其结构较为松散，与形成聚集体时的棒状螺旋结构有较大差异，这与前面的核磁共振实验结果相一致.松散的构象可能由于体积大而不利于蜂毒素的N端部分插进磷脂双分子层内，而保持紧凑的螺旋结构会有利于“钻”进磷脂膜的缝隙中.另外，先前研究表明，抗菌肽需要达到一定的临界浓度时才能破坏膜[27].这可能是当浓度过低时，抗菌肽不容易形成聚集体，从而N端结构无法形成有利于插入磷脂膜的最佳构象，也就没法实现破坏膜的生物学功能.
为了观察蜂毒素在溶液环境中形成聚集体的情况，分别将溶液环境中的蜂毒素分子数增加到12个和24个.结果表明，尽管在这2个体系中，蜂毒素的数目不一样，相对位置也不一样，但均能迅速形成了多聚体.在含12个肽分子的体系中，形成了2个六聚体(数据未示出).在含24个肽分子的体系中，全部肽分子形成了一个大的聚集体(见图 2).为清楚起见，仅显示了体系中的蜂毒素分子.带电残基显示为蓝色，中性残基为绿色，疏水性残基为灰色.在这些聚集体中，大多数蜂毒素分子的C端螺旋区平行，N端疏水区稍微靠拢.
此前的实验研究表明，蜂毒素浓度为3 mmol/L时，在溶液环境中主要形成四聚体，但也不能排除五聚体的存在[24].将含24个肽分子体系的模拟时间延长至1 μs，以观察在足够长时间后，是否会优先形成四聚体或五聚体.模拟结果显示，蜂毒素分子并未重新分配形成其他聚集体，而是仍保持稳定地聚集在一起.而且，聚体变得更加有序，疏水部分紧密聚集在中心，带电荷的C末端处于聚集体外周.考虑到本模拟体系中含有约6 000个水分子，从而体系中蜂毒素分子超过100 mmol/L的浓度，因此更高的浓度可能使得聚集程度更高.鉴于蜂毒素分子的聚集是靠其疏水部分相互吸引聚集而导致的，而疏水相互作用力是非特异性的，因此蜂毒素聚集度可能只与浓度相关，而不是特异性地形成四聚体.这一点还有待通过进一步模拟含有接近3mmol/L浓度的蜂毒素的体系来验证.
2.2 蜂毒素与DPPC磷脂双层膜的相互作用
DPPC磷脂膜通常用于研究抗菌肽与膜的相互作用.这里研究了不同数目、不同相对位置取向的蜂毒素与DPPC磷脂膜的相互作用.
结果表明，当6个蜂毒素肽分子贴近其中一层放置时(体系Ⅰ-A)，随着模拟的进行，肽分子在膜内运动，由初始的相对平行位置变成聚集在一起.肽分子两端带正电荷的残基(N端的Lys7及C端的Lys21-Arg22-Lys23-Arg24)因静电相互作用与磷脂头接近，从而整个肽分子形成“U”构型，肽分子的中间疏水性部分保持在膜内(见图 3，磷脂头显示为黄色小珠，水分子显示为灰色小点).蜂毒素肽分子这种聚集形式使得在膜表面形成一个类似“火山口”的开口，从而在一层膜中形成孔洞.但由于在400 ns的模拟时间内，全部的蜂毒素肽分子保持在磷脂双分子层的其中一层内，因此并未观察到贯穿磷脂膜双层的通道，膜的通透性并未受到实质影响.
当将蜂毒素分子以带有丰富正电荷的C端插入膜内，而N端保持在膜外(体系Ⅰ-D)时，发现蜂毒素很快就从脂质里面脱离出来了.在模拟接近30 ns时，蜂毒素分子全部进入水环境中而形成聚体，磷脂膜也重新恢复成完整的状态(数据未显示).这表明蜂毒素在初始与磷脂膜相互作用时，不太可能以C端先插入膜内，而是以N端或者中间部分最先进入膜内.
将蜂毒素肽分子贴近膜两侧平行放置，进行CG-MD模拟(该模拟体系为表 1中的体系Ⅰ-B).如图 4所示(上图为侧视图，磷脂头部显示为黄色小珠，磷脂尾部显示为灰色线条，蛋白质显示为Quick Surface，进入到膜中的水分子显示为紫色小珠.下图为对应的俯视图，膜表面显示为蓝色，蛋白质分子显示为红色).从图 4可以看出，肽分子分别在两侧膜表面聚集，导致原本平滑的磷脂膜变得弯曲.这是由于肽分子两端的带电残基同时与磷脂头作用，致使膜形状发生形变来适应肽的构象.膜弯曲变形是磷脂膜胶束化，完整性发生改变的必经过程.随着模拟继续进行，肽分子在膜中继续游走运动，蜂毒素分子形成二聚体和四聚体.在长达1 300 ns的模拟中，这种二聚体和四聚体保持稳定，但聚集体在膜中的位置以及聚集体中肽分子之间的相对位置不断变化.唯一不变的是，蜂毒素肽分子的带电残基通过静电相互作用始终保持与磷脂头紧密结合.在模拟的某些时刻，水分子进入到膜中.
根据上面的模拟结果，将蜂毒素肽分子平行放置于膜中间，试图实现蜂毒素肽分子与磷脂膜两侧的磷脂头同时发生相互作用，形成跨膜通道的情况(体系Ⅰ-C).结果表明，蜂毒素肽分子在几ns内就完成取向调整，由平行膜的最初取向变成垂直于膜，两端带正电荷的残基分别与磷脂双层膜中的磷脂头发生相互作用，并形成2个六聚体(见图 5, 显示方法和颜色选择均与图 4相同).
在400 ns的模拟过程中，肽分子始终保持为六聚体形式，但聚集体中蜂毒素分子之间的相对位置却不断调整.这种位置调整导致某个时刻在聚集体中形成跨越整个膜的通道. 图 5(b)和(d)显示了在膜中形成跨膜通道并且水分子沿通道穿越膜的情况.从图 5可以明显看出，靠左边的六聚体形成明显的跨膜通道，可见水分子顺着该通道进入膜内，而靠右边的六聚体并未形成足够明显的跨膜通道，水分子仅能进入膜的一部分.在整个模拟过程中，仅2次观察到形成跨膜通道的情况，每次仅持续数ns. Almeida等[3]的实验结果表明，当蜂毒素肽作用于大单层囊泡(giant unilamellar vesicle)时，囊泡内的染料逐步释放而不是连续释放，表明蜂毒素在膜上产生暂时通道而不是稳定的通道.本文模拟结果与Almeida等的实验结果相吻合.另一个值得注意的现象是，磷脂膜与六聚体N端相互作用的区域形成漏斗形状(见图 5(b)).这是由于蜂毒素N端带正电荷的残基(Lys7)稍微远离肽的最末端，磷脂膜的磷脂头由于该残基的静电吸引而与之靠近，导致内陷而形成漏斗形状.
2.3 蜂毒素与其他磷脂双层膜的相互作用
为了研究蜂毒素肽与由其他常见类型的磷脂构成的双层膜的相互作用，分别对由POPC(体系Ⅱ)、DLPC(体系Ⅲ)、DPPE(体系Ⅳ)、脂多糖(LPS)(体系Ⅴ)组成的磷脂膜进行了模拟，各模拟体系的细节参见表 1.
模拟结果表明，在这几种磷脂膜中，蜂毒素分子均在数ns内迅速调整取向，由平行于膜平面的取向变成垂直于膜平面的取向.每个蜂毒素分子分别以两端上的带电残基与膜中的磷脂头靠近(见图 6，显示方法和颜色选择均与图 4相同).这些蜂毒素分子在膜内可以形成二聚体~六聚体，这些聚集体可以在膜中游走.在聚集体中，蜂毒素分子之间的相对位置不断调整，从而可以短暂地形成跨膜通道，水分子可穿过该跨膜通道.这些行为与蜂毒素分子在DPPC膜中的情况类似.
由脂多糖组成的双层膜与前面的几种磷脂膜最明显的差异在于其不存在带电荷的磷脂头，取而代之的是多糖链，但疏水尾部与磷脂膜类似，为棕榈酰链.随着模拟的进行，与其他类型的膜类似，蜂毒素分子迅速形成聚集体，最初平行于膜平面的蜂毒素分子取向发生改变.不同的是，蜂毒素分子始终无法实现垂直于膜平面的取向，从而无法形成跨膜结构.这是由于脂多糖膜上没有带负电荷的磷脂头，对蜂毒素两端带正电荷的残基没有吸引作用.由此可见，蜂毒素带正电荷的两端与磷脂双层膜带负电荷的磷脂头相互作用是蜂毒素发挥其生物学功能的关键因素.
3. 结论
1) 蜂毒素分子在水环境中以及在膜内均能形成聚集体.在水环境中，蜂毒素分子的N端区域构象较为松散，当形成聚集体或者处于膜环境中时，蜂毒素分子的构象为紧凑的螺旋结构.
2) 蜂毒素在膜中能形成二聚体~六聚体.每个聚集体中，蜂毒素分子之间的相对位置不断变化，可以在膜中游走.当聚集体中蜂毒素分子之间的相对位置恰当时，会在蜂毒素分子之间形成无特定形状的空隙，聚集体可以在膜内产生暂时的孔洞或者跨膜通道，从而破坏膜的通透性.
3) 蜂毒素分子以N端和C端带正电荷的残基与磷脂膜带负电荷的磷脂头相互吸引. N端和C端可以同时与同一层膜中的磷脂头发生吸引相互作用，也可分别与2层中的磷脂头发生吸引相互作用.蜂毒素对膜磷脂分子的类型并无特别的选择性，与具有不同磷脂头以及不同厚度的磷脂双分子层均能发挥吸引相互作用.
-
表 1 模拟体系描述
Table 1 Details of simulation systems
体系 蛋白质相对于膜的位置 蜂毒素数量(上/下层) 上下层脂质数量 脂质类型 模拟时间/ns Ⅰ-A 贴近膜表面 6/0 256/256 DPPC 400 Ⅰ-B 贴近膜表面 6/6 256/256 DPPC 1 300 Ⅰ-C 平行置于膜中心 12 256/256 DPPC 400 Ⅰ-D C-端垂直膜插入 6/0 256/256 DPPC 200 Ⅱ 平行置于膜中心 12 512/512 POPC 400 Ⅲ 平行置于膜中心 12 512/512 DLPC 400 Ⅳ 平行置于膜中心 12 512/512 DPPE 400 Ⅴ 平行置于膜中心 12 512/512 RAMP/REMP 400 
下载: 导出CSV
-
[1] TERWILLIGER T C, EISENBERG D. The structure of melittin:Ⅱ. Interpretation of the structure[J]. Journal of Biological Chemistry, 1982, 257(11):6016-6022. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7076662
[2] RAGHURAMAN H, CHATTOPADHYAY A. Melittin:a membrane-active peptide with diverse functions[J]. Bioscience Reports, 2007, 27(4/5):189-223.
[3] ALMEIDA P F, POKORNY A. Mechanisms of antimicrobial, cytolytic, and cell-penetrating peptides:from kinetics to thermodynamics[J]. Biochemistry, 2009, 48(34):8083-8093. doi: 10.1021/bi900914g
[4] ASTHANA N, YADAV S P, GHOSH J K. Dissection of antibacterial and toxic activity of melittin:a leucine zipper motif plays a crucial role in determining its hemolytic activity but not antibacterial activity[J]. Journal of Biological Chemistry, 2004, 279(53):55042-55050. doi: 10.1074/jbc.M408881200
[5] LAZAREV V, SHKARUPETA M, TITOVA G, et al. Effect of induced expression of an antimicrobial peptide melittin on chlamydia trachomatis and mycoplasma hominis infections in vivo[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2005, 338(2):946-950. doi: 10.1016/j.bbrc.2005.10.028
[6] LUBKE L L, GARON C F. The antimicrobial agent melittin exhibits powerful in vitro inhibitory effects on the lyme disease spirochete[J]. Clinical Infectious Diseases, 1997, 25(Suppl 1):S48-S51.
[7] ORŠOLIĆ N, ŠVER L, VERSTOVŠEK S, et al. Inhibition of mammary carcinoma cell proliferation in vitro and tumor growth in vivo by bee venom[J]. Toxicon, 2003, 41(7):861-870. doi: 10.1016/S0041-0101(03)00045-X
[8] EHRENSTEIN G, LECAR H. Electrically gated ionic channels in lipid bilayers[J]. Quarterly Reviews of Biophysics, 1977, 10(1):1-34. doi: 10.1017/S0033583500000123
[9] WIMLEY W C, HRISTOVA K. Antimicrobial peptides:successes, challenges and unanswered questions[J]. The Journal of Membrane Biology, 2011, 239(1/2):27-34.
[10] DEMPSEY C E. The actions of melittin on membranes[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA), 1990, 1031(2):143-161. doi: 10.1016/0304-4157(90)90006-X
[11] YANG L, HARROUN T A, WEISS T M, et al. Barrel-stave model or toroidal model?:a case study on melittin pores[J]. Biophysical Journal, 2001, 81(3):1475-1485. doi: 10.1016/S0006-3495(01)75802-X
[12] SENGUPTA D, LEONTIADOU H, MARK A E, et al. Toroidal pores formed by antimicrobial peptides show significant disorder[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA), 2008, 1778(10):2308-2317. doi: 10.1016/j.bbamem.2008.06.007
[13] POTOYAN D A, SAVELYEV A, PAPOIAN G A. Recent successes in coarse-grained modeling of DNA[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews:Computational Molecular Science, 2013, 3(1):69-83. doi: 10.1002/wcms.1114
[14] DING F, BORREGUERO J M, BULDYREY S V, et al. Mechanism for the α-helix to β-hairpin transition[J]. Proteins:Structure, Function, and Bioinformatics, 2003, 53(2):220-228. doi: 10.1002/(ISSN)1097-0134
[15] SANTO K P, BERKOWITZ M L. Difference between magainin-2 and melittin assemblies in phosphatidylcholine bilayers:results from coarse-grained simulations[J]. The Journal of Physical Chemistry, 2012, 116(9):3021-3030. doi: 10.1021/jp212018f
[16] SANTO K P, IRUDAYAM S J, BERKOWITZ M L. Melittin creates transient pores in a lipid bilayer:results from computer simulations[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2013, 117(17):5031-5042. doi: 10.1021/jp312328n
[17] TERWILLIGER T C, WEISSMAN L, EISENBERG D. The structure of melittin in the form i crystals and its implication for melittin's lytic and surface activities[J]. Biophysical Journal, 1982, 37(1):353-361. doi: 10.1016/S0006-3495(82)84683-3
[18] ANANDAKRISHNAN R, AGUILAR B, ONUFRIEV A V. H++3.0:automating pk prediction and the preparation of biomolecular structures for atomistic molecular modeling and simulations[J]. Nucleic Acids Research, 2012, 40(W1):W537-W541. doi: 10.1093/nar/gks375
[19] VAN DER SPOEL D, LINDAHL E, HESS B, et al. Gromacs:fast, flexible, and free[J]. Journal of Computational Chemistry, 2005, 26(16):1701-1718. doi: 10.1002/(ISSN)1096-987X
[20] JO S, KIM T, IYER V G, et al. Charmm-gui:a Web-based graphical user interface for charmm[J]. Journal of Computational Chemistry, 2008, 29(11):1859-1865. doi: 10.1002/jcc.20945
[21] JO S, KIM T, IM W. Automated builder and database of protein/membrane complexes for molecular dynamics simulations[J]. PloS One, 2007, 2(9):e880. doi: 10.1371/journal.pone.0000880
[22] LEE J, CHENG X, SWAILS J M, et al. Charmm-gui input generator for namd, gromacs, amber, openmm, and charmm/openmm simulations using the charmm36 additive force field[J]. Journal of Chemical Theory and Computation, 2015, 12(1):405-413. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26631602
[23] HUMPHREY W, DALKE A, SCHULTEN K. Vmd:visual molecular dynamics[J]. Journal of Molecular Graphics, 1996, 14(1):33-38. doi: 10.1016/0263-7855(96)00018-5
[24] FAUCON J, DUFOURCQ J, LUSSAN C. The self-association of melittin and its binding to lipids:an intrinsic fluorescence polarization study[J]. FEBS Letters, 1979, 102(1):187-190. doi: 10.1016/0014-5793(79)80956-4
[25] HABERMANN E. Bee and wasp venoms:the biochemistry and pharmacology of their peptides and enzymes are reviewed[J]. Science, 1972, 177:314-322. doi: 10.1126/science.177.4046.314
[26] BROWN L R, LAUTERWEIN J, WVTHRICH K. High-resolution 1 h-nmr studies of self-aggregation of melittin in aqueous solution[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Protein Structure, 1980, 622(2):231-244. doi: 10.1016/0005-2795(80)90034-3
[27] TAMBA Y, YAMAZAKI M. Magainin 2-induced pore formation in the lipid membranes depends on its concentration in the membrane interface[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2009, 113(14):4846-4852. doi: 10.1021/jp8109622
计量
- 文章访问数: 183
- HTML全文浏览量: 14
- PDF下载量: 42
