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Molecular Modeling of Interplay between Nanoparticle Wrapping and Clustering of Inner anchored membrane proteins

Molecular Modeling of Interplay between Nanoparticle Wrappin...

引用

中国化学会-生物物理化学专业委员会第四届全国生物物理化...

作者：李世新岳同涛黄方中国石油大学(华东)

The receptor mediated endocytosis of nanoparticles（NPs） is known to be size and shape dependent but regulated by membrane properties, like tension, rigidity and especially membrane proteins. Compared with transmembrane receptors which directly bind ligands to provide the driving force for passive endocytosis, the hidden role of inner anchored membrane proteins（IAMPs）, however, has been grossly neglected. Here, by applying the N-varied dissipative particle dynamics（DPD） techniques, we present the first simulation study on the interplay between wrapping of NPs and clustering of IAMPs. Our results suggest that the wrapping dynamics of NPs can be regulated by clustering of IAMPs, but in a competitive way. In the early stage, the dispersed IAMPs rigidifies the membrane and thus restrains NP wrapping by increasing the membrane bending energy. However, once the clustering completes, the rigidifying effect is reduced. Interestingly, the clustering of longer IAMPs can sense NP wrapping. They are found to preferentially locate at the boundary region of NP wrapping. More importantly, a late membrane monolayer protrusion is initiated by adjacent IAMP clustering and gradually wraps the NP from the top side. Our findings regarding the competitive effects of IAMP clustering on NP wrapping facilitate the molecular understanding of endocytosis and establish fundamental principles for design of NPs for widespread biomedical applications.

关键词： Molecular Modeling Interplay Nanoparticle Wrapping anchored membrane protein

来源： cnki会议评论

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