粗粒化模型中 Synapsin 聚集的相互作用范围调控

Synapsin-1 是一种多结构域神经元蛋白，含有广泛的本征无序区域，并且是突触囊泡凝聚体的关键组分。对数千个 synapsin 分子集体组织进行直接的残基水平模拟在计算上仍然代价高昂。在此，我们建立了一种粗粒化描述，将残基水平的 CALVADOS 3 模拟与每个蛋白一个粒子的模型连接起来。通过伞形采样获得两个 synapsin 分子之间的平均力势，并将其表示为一种各向同性的有效相互作用，其中包含一个短程吸引区和一个较弱的外层排斥贡献。我们比较了这种相互作用的两种处理方式，它们的唯一区别在于是否保留外层尾部。有效蛋白的朗之万动力学模拟表明，两种模型在降温和压缩条件下都会发生聚集，但其集体组织表现出显著差异。较短程的模型逐步粗化并趋向形成单一致密结构域，而保留外层排斥贡献则有利于多个介观尺度聚集体的持续存在。这两种模型在低温下还表现出聚集体尺寸与粒子迁移率之间不同的关系。这些结果表明，有效蛋白—蛋白相互作用中的微弱特征，能够在介观尺度上对 synapsin 的集体组织产生显著影响。

Synapsin-1是一种多结构域神经元蛋白，含有广泛的本征无序区域，是突触小泡凝聚体的关键组分。对数千个synapsin分子集体组织进行直接的残基水平模拟，在计算上仍然代价高昂。本文建立了一种粗粒化描述，将残基水平的CALVADOS 3模拟与每个蛋白质对应一个粒子的模型联系起来。通过伞形采样获得两个synapsin分子之间的平均力势，并将其表示为一种各向同性的有效相互作用，该相互作用包含一个短程吸引区域和一个较弱的外层排斥贡献。我们比较了这种相互作用的两种处理方式，它们仅在是否保留外层尾部方面有所不同。

有效蛋白质的Langevin动力学模拟表明，在这两种模型中，降温和压缩都会导致聚集，但其集体组织方式存在显著差异。较短程的模型逐渐粗化并趋向形成单一致密结构域，而保留外层排斥贡献则有利于多个中尺度聚集体的持续存在。这两种模型在低温下还表现出聚集体尺寸与粒子迁移率之间不同的关系。这些结果表明，有效蛋白质—蛋白质相互作用中的微弱特征，能够在中观尺度上对synapsin的集体组织产生显著影响。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.16.745062v1?rss=1

🏷️ Synapsin聚集 粗粒化模型 有效相互作用 突触囊泡凝聚体 介观聚集体