用Widom粒子插入法分析了钙选择性离子通道中自由能分布的组成。

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博达D，吉里J，亨德森D，艾森伯格B，吉莱斯皮D

用Widom粒子插入法分析了钙选择性离子通道中自由能分布的组成。

化学物理学报，2011年2月7日;134(5):055102。doi: 10.1063/1.3532937。

PubMed ID

21303162 (PubMed视图

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摘要

l型钙通道的选择性过滤器作为Ca(2+)结合位点，对Ca(2+)与Na(+)具有非常大的亲和力。Ca(2+)取代了过滤器中一半的Na(+)离子，即使这些离子分别以1 muM和30 mM的浓度存在于浴槽中。本文分析了这种强选择性的能量学。我们使用Widom的粒子插入方法来计算我们的大规范蒙特卡罗模拟中过量化学势的空间依赖分布。这些剖面定义了各种离子的自由能分布。Gillespie [Biophys.]J. 94, 1169(2008)]，两个竞争离子的过剩化学势的差异定义了其中一个离子在拥挤选择性滤波器中竞争空间时优于另一个离子的优势。这些优势取决于离子浴的浓度:在离子浴中大量存在的离子(Na(+))具有“数量”优势，这与另一个离子(Ca(2+))的自由能优势相平衡。多余的化学势分解为硬球排除和静电分量。静电项对应于与离子和感应电荷产生的平均电场的相互作用，以及超出平均场描述的离子相关性。 Dielectrics are needed to produce micromolar Ca(2+) versus Na(+) selectivity in the L-type channel. We study the behavior of these terms with changes in bath concentrations of ions, charges, and diameters of ions, as well as geometrical parameters such as radius of the pore and the dielectric constant of the protein. Ion selectivity in calcium binding proteins probably has a similar mechanism.

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药物靶点

药物	目标	种类	生物	药理作用	行动
钙	电压依赖性l型钙通道亚基α - 1c	蛋白质	人类	是的	配位体	细节