基于弹性和复杂网络模型的内向整流型钾通道Kir3.2的动力学及关键位点研究

1 论文标题：基于弹性和复杂网络模型的内向整流型钾通道Kir3.2的动力学及关键位点研究

2 作者信息：赵迎春, 李春华*：北京工业大学环境与生命学部，北京

3 出处和链接：赵迎春, 李春华. 基于弹性和复杂网络模型的内向整流型钾通道Kir3.2的动力学及关键位点研究[J]. 生物物理学, 2023, 11(4): 65-72. https://doi.org/10.12677/BIPHY.2023.114006

4 摘要：内向整流型钾通道蛋白Kir3.2能够调节钾离子的跨膜流动，具有重要的生理功能。由于其与神经和心肌系统的疾病相关，因此是一个重要的药物靶点。为研究该通道的动力学和功能性关键位点，我们首先利用高斯网络模型(GNM)对该通道进行建模，分析其结构的柔性，及各功能区域间的运动相关性；然后，构建运动相关性加权的复杂网络模型，通过依次敲除节点获得网络特征路径长度的变化来识别关键位点。结果发现，GNM重现了通道各区域的柔性；界面螺旋、跨膜螺旋和CTD区域间存在显著的运动正相关，这促进了通道与配体的结合和结构的稳定；所识别的关键残基对通道的激活、结构的稳定和变构信号交流起重要作用。本工作有助于加强对Kir3.2通道工作机制的理解，所识别的功能位点可为药物设计提供有价值的信息。