Sử dụng các mô hình và phương pháp mô phỏng, chúng tôi thực hiện nghiên cứu quá trình thoát của protein mới sinh tại đường hầm thoát ribosome. Nghiên cứu được thực hiện cho hai protein nhỏ đơn miền là protein SH3 domain (Mã PDB: 1SHG) và protein Villin (Mã PDB: 2RJX). Hai protein này được chọn có kích thước tương tự nhau (SH3 domain có chiều dài 57 amino acids, Villin có chiều dài 67 amino acids) nhưng hình dạng của trạng thái tự nhiên khác nhau để so sánh. Để thuận tiện chúng tôi gọi hai protein này là 1SHG và 2RJX. Trạng thái tự nhiên của 1SHG và 2RJX được thể hiện trên Hình 3.1. Cấu trúc của 1SHG gồm hai phiến beta đối song song bó vào nhau, trong khi 2RJX gồm 5 xoắn alpha xếp gần nhau.
1SHG 2RJX
Hình 3.1 Cấu trúc trạng thái tự nhiên của protein SH3 domain (1SHG) và protein Villin (2RJX). Các cấu trúc phiến beta được tô màu vàng, xoắn alpha được tô màu đỏ.
Các mô phỏng được thực hiện cho cả 2 protein tại nhiều nhiệt độ khác nhau trong khoảng từ T = 0.2 /kB tới T = 2.4 /kB. Tại mỗi một nhiệt độ, 500 quỹ đạo mô phỏng độc lập được thực hiện cho quá trình cuốn đồng dịch mã và quá trình thoát của protein. Quá trình cuốn đồng dịch mã được mô phỏng với protein được mọc dài dần từ đầu N tới đầu C và thời gian để chuỗi polypeptide mọc dài thêm một hạt là tg = 100 . Sau khi được dịch mã hoàn
25
chỉnh, protein tiếp tục được mô phỏng cho tới khi thoát ra hoàn toàn khỏi đường hầm ribosome. Thời gian thoát được tính từ khi protein được dịch mã hoàn chỉnh cho tới khi protein thoát ra hoàn toàn.
Hình 3.2. Sự phụ thuộc của năng lượng (E) và số hạt thoát ra ngoài đường hầm (Nout)vào