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阿尔茨海默病的特征是淀粉样蛋白-β（Aβ）的积累与聚集，但将环境因素和感染因素与Aβ构象变化联系起来的分子机制尚未得到充分阐明。单纯疱疹病毒1型（HSV-1）被认为可能参与阿尔茨海默病的病理过程，而病毒糖蛋白B（gB）与Aβ之间的相互作用可能影响该肽的构象行为。分子动力学（MD）模拟能够提供有关此类相互作用的原子尺度信息，但传统结构描述符可能无法充分捕捉残基相互作用网络组织方式的变化。在本研究中，我们引入了一种基于Forman-Ricci曲率的图几何框架，用于表征MD模拟过程中残基相互作用网络的演化。每个模拟帧均依据C–C接触关系表示为残基相互作用图，并对不同时间点的残基曲率分布进行分析。我们将该框架应用于单独存在的Aβ1-42以及与HSV-1 gB形成的复合物。传统MD分析表明，所模拟复合物具有稳定的缔合状态和有利的相互作用能；同时，Aβ发生了构象变化，包括在模拟时间尺度内由α-螺旋结构向富含β-转角的构象转变。Forman-Ricci曲率揭示了复合物中Aβ残基相互作用网络显著且具有空间局部性的重塑，其中最强烈的变化集中于C端区域。这些区域还表现出降低的时间曲率波动，并在整个模拟过程中逐渐呈现出差异化的几何行为。进一步的层次聚类识别出若干具有协调曲率动力学的协同残基群，其中包括一个显著的C端结构域。综上，研究结果表明，Forman-Ricci曲率能够通过捕捉残基相互作用网络几何组织方式的变化，为生物分子动力学提供一种互补性描述，而这些变化无法由传统结构描述符直接表征。该框架为研究蛋白质分子动力学中的网络层面结构重塑提供了一种通用的计算方法，并为HSV-1 gB–Aβ缔合所导致的构象后果提供了定量视角。
阿尔茨海默病的特征是淀粉样蛋白-β（Aβ）的积累与聚集，但将环境因素和感染因素与Aβ构象变化联系起来的分子机制仍未得到充分阐明。单纯疱疹病毒1型（HSV-1）被认为可能参与阿尔茨海默病的病理过程，而病毒糖蛋白B（gB）与Aβ之间的相互作用可能影响该肽的构象行为。分子动力学（MD）模拟能够提供有关此类相互作用的原子尺度信息，但传统结构描述符可能无法充分捕捉残基相互作用网络组织方式的变化。在本研究中，我们引入了一种基于Forman–Ricci曲率的图几何框架，用于表征MD模拟过程中残基相互作用网络的演化。每个模拟帧均依据C–C接触表示为一个残基相互作用图，并对不同时间点的残基曲率谱进行分析。我们将该框架应用于单独存在的Aβ1-42以及与HSV-1 gB形成的复合物。传统MD分析表明，所模拟复合物具有稳定的结合状态和有利的相互作用能；同时，Aβ发生了构象变化，包括在模拟时间尺度内由α-螺旋结构向富含β-转角的构象转变。Forman–Ricci曲率揭示了复合物中Aβ残基相互作用网络显著且具有空间局部性的重塑，其中最强烈的变化集中于C端区域。这些区域还表现出降低的时间曲率波动，并在整个模拟过程中逐渐呈现出不同的几何行为。层次聚类进一步识别出若干具有协同曲率动力学的残基协同群，其中包括一个显著的C端结构域。总体而言，这些结果表明，Forman–Ricci曲率能够捕捉残基相互作用网络几何组织方式的变化，从而为生物分子动力学提供一种互补性描述，而这些变化无法通过传统结构描述符直接表征。该框架为研究蛋白质分子动力学中的网络层面结构重塑提供了一种通用的计算方法，并为HSV-1 gB与Aβ结合所产生的构象后果提供了定量视角。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.26.747308v1?rss=1
🏷️ 阿尔茨海默病 HSV-1糖蛋白B β-淀粉样蛋白 分子动力学模拟 Forman–Ricci曲率 残基相互作用网络