血压调控KCa2.3离子通道对瓣膜性房颤影响的分子动力学模拟

刘岩; 孙毅; 张桂敏; 夏健明; 张洪明

doi:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2022.01.05

贵州大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (01) : 36 -42. DOI: 10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2022.01.05

血压调控KCa2.3离子通道对瓣膜性房颤影响的分子动力学模拟

刘岩, 孙毅, 张桂敏, 夏健明, 张洪明

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摘要

KCa2.3离子通道蛋白是分布在心肌细胞上的生物大分子,其主要作用是控制细胞内钾离子外流速率,前人试验研究发现该分子的表达情况与血压大小有关,但未给出数量级关系。为深入探究KCa2.3离子通道蛋白与血压之间的关系,本文建立了KCa2.3离子通道蛋白模型,运用分子动力学模拟(molecular dynamics, MD)方法对其进行深入分析,将KCa2.3离子通道蛋白置于不同压力环境下进行了扩散性、体系自由能、稳定性和分子聚集特性分析,计算发现:当压力处于120～150 mmHg时,通过KCa2.3离子通道蛋白的钾离子相对其他压力环境下少,说明压力对KCa2.3离子通道蛋白有一定的影响,二者之间的关系呈"U"型,当压力处于120～150 mmHg时,通过KCa2.3离子通道蛋白的钾离子较少,所引起的生物电流较小;不同环境下体系的势能均处在某一个区间内,说明钾离子外流过程中未发生化学反应,仅为各原子之间势能的转移;不同环境下KCa2.3离子通道蛋白均未发生严重变形,说明压力对KCa2.3离子通道蛋白的稳定性没有影响;钾离子在通过KCa2.3离子通道蛋白时未出现聚集现象。