离子通道由一个Membrane-Spanning DNA双工
由于中空的内部结构,为离子跨膜通道能够开放通路在活细胞的脂质膜。这里,我们证明离子传导引起的单个DNA双,缺乏一个中空的中央通道。装饰着六porpyrin-tags,我们双旨在跨越脂质膜。结合电生理测量与所有原子分子动力学模拟,我们阐明微观传导通路(见水通道的轨迹nanoHUB,需要登录)。离子流动(见离子传输轨迹与脂质)DNA-lipid接口负责人组织倾向于两亲性双形成一个环形孔隙水和离子。离子电流产生的痕迹DNA-lipid频道显示定义良好的插入步骤,关闭和控制所观察到的类似传统蛋白质通道或合成毛孔。离子电导通过模拟和实验的定量协议。电导机制实现,最小的可能的基于dna的离子通道,提供了一个路线设计一种新的合成离子通道与最大的简单性。
分子动力学模拟的DNA双脂质双分子层膜。蓝色和黄色的DNA链是彩色的;卟啉组在灰色的颜色。脂质分子则被描绘成线;C、N、O和P原子是彩色的绿色,蓝色,红色和赭石,分别。脂质分子的氢原子没有显示。为了清楚起见,脂质分子面临观众被删除。右上角显示的滑杆的发展轨迹在纳秒(ns)。第一个200 ns仿真对应平衡(没有应用偏差);电影的其余部分说明了一个轨迹在+ 100 mV的偏见。 At the beginning of the movie, a static image illustrates the initial placement of the DNA duplex within the lipid membrane, highlighting the location of the porphyrin groups. The second stage of the movie illustrates the stochastic displacements of waters molecules around the duplex; O and H atoms of water are shown as red and white spheres, respectively. The final part of the movie illustrates the transmembrane transports. All lipid molecules are hidden; the volume occupied by water is represented by a semi-transparent surface; potassium ions are shown as green spheres. For clarity, only those potassium ions that showed considerable displacement across the lipid bilayer (top 10%) are shown.