MD模拟VS.连续体力学模型的蛋白质

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据我所知，关于蛋白质分子连续体描述的著作很少。最近，正如陈教授所评论的那样，他和他的合作者提出了基于MD模拟和FE模型相结合的蛋白质多尺度模型，即机械敏感离子通道(见在这里）.

除了陈教授的工作外，单分子链(如DNA)上的连续体描述已经由Kratky和Porod提出，他们被称为Worm-Like-Chain(WLC)模型．基于Bustamante组的拉扯实验，WLC模型成功地描述了单链DNA的非线性弹性行为(参见Bustamante et al.的论文;科学，265， p1599-1600, 1994)。这种模型最近使Frey和他的同事们能够利用光学仪器实时观察连接在头部上的微管尖端(详细信息，见)，从而研究微管的力学特性(弯曲特性)在这里）.通过与WLC模型的对比实验，他们发现WLC模型可以将微管的弯曲行为描述为轮廓长度的函数。

这样的链模型也让我和我的导师(Makarov教授和Rodin教授)了解了交联单分子链的力学性质，这为一些机械蛋白(如titin Ig结构域)的显著力学性质提供了见解(参见Refs:参考JPC和参考PRE）.

最近，Hansma和同事对蛛丝纤维和蛛丝蛋白的单分子实验表明，蛛丝纤维和蛛丝蛋白的力学行为都可以用标度定律很好地描述，这表明纤维是由单分子链分层构成的(参见在这里）.这样的实验结果导致了基于单分子链的蛛丝纤维分层模型的出现(例如，见在这里）.WLC等基于单分子链的分层模型，可以定量描述肌动蛋白、胶原蛋白、神经丝等生物凝胶的非线性弹性行为(详见在这里）.在上周(2007年8月30日)的PRL杂志上，封面文章是关于具有手性的WLC链纤维的模型(参见在这里）.

如上所示，单分子纤维的分层连续模型是近年来生物分子建模研究的热点之一。这样的问题可能会引起机械师、物理学家和化学家的兴趣，他们的背景都是基于理论和实验。