MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-023-41343-1

Медицинская библиотека · Nature communications · 2023

Machine learning coarse-grained potentials of protein thermodynamics.

Majewski Maciej, Pérez Adrià, Thölke Philipp, Doerr Stefan, Charron Nicholas E, Giorgino Toni, Husic Brooke E, Clementi Cecilia, Noé Frank, De Fabritiis Gianni

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

A generalized understanding of protein dynamics is an unsolved scientific problem, the solution of which is critical to the interpretation of the structure-function relationships that govern essential biological processes. Here, we approach this problem by constructing coarse-grained molecular potentials based on artificial neural networks and grounded in statistical mechanics. For training, we build a unique dataset of unbiased all-atom molecular dynamics simulations of approximately 9 ms for twelve different proteins with multiple secondary structure arrangements. The coarse-grained models are capable of accelerating the dynamics by more than three orders of magnitude while preserving the thermodynamics of the systems. Coarse-grained simulations identify relevant structural states in the ensemble with comparable energetics to the all-atom systems. Furthermore, we show that a single coarse-grained potential can integrate all twelve proteins and can capture experimental structural features of mutated proteins. These results indicate that machine learning coarse-grained potentials could provide a feasible approach to simulate and understand protein dynamics.

Для цитирования: Majewski Maciej, Pérez Adrià, Thölke Philipp, Doerr Stefan, Charron Nicholas E, Giorgino Toni, Husic Brooke E, Clementi Cecilia, Noé Frank, De Fabritiis Gianni. Machine learning coarse-grained potentials of protein thermodynamics.. Nature communications. 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-41343-1.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.