8月31日消息,arXiv论文2608.27825(8月28日提交)由Xintong Jiang、Colin Denniston与Gonca Erdemci-Tandogan完成,采用显式离子、显式水与完整库仑静电的分子动力学模拟,研究了带离散N端类电荷位点的模型病毒衣壳内线性聚电解质(RNA类似物)的组织规律。

病毒衣壳内RNA基因组的排布主要由带负电基因组与外壳蛋白带正电N端结构域之间的静电相互作用控制。传统理论通常采用平均场模型——将衣壳电荷平滑分布在内表面并以连续介质处理离子屏蔽,而实际上电荷局域于离散的N端结合位点,离子屏蔽也源于关联离子分布。

模拟首先在体相溶液中验证方法:聚电解持续长度随盐浓度升高而下降,与单链RNA实验测量一致。 confined于衣壳内后,径向密度分布随盐浓度升高系统性向内移动,与平均场预测吻合。通过独立改变电荷大小、结合位点密度与N端伸出长度,研究揭示:总静电耦合决定全局组织,而几何细节调制N端附近的局部基因组-壳壁接触与角向组织(在T=3架构、线形基因组拓扑与单价盐范围内)。此外,所有模拟中平衡时间随盐浓度升高延长七倍,暴露出平衡理论无法触及的动力学效应。

该工作验证了连续介质近似在径向组织上的有效性,同时揭示了离散分子细节导致的偏差,为后续研究基因组二级结构、衣壳几何与组装动力学建立了框架,对理解病毒组装机制及抗病毒靶点设计有基础意义。 (来源:arXiv)