Exploring glycogen biosynthesis through Monte Carlo simulation

گلیکوژن، یک پلیمر پیچیده مولکول گلوکز (طول متوسط ​​زنجیره ای ~ 10 واحد مونومر)، مخزن قند خون در انسان و دیگر حیوانات است. جنبه های خاصی از ساختار مولکولی آن مربوط به عملکرد بیولوژیکی آن است که در حال حاضر به اکتشاف تجربی امکان پذیر نیست. آگاهی از اینها برای توسعه مدلهای آینده برای سنجش داده های کمی مورد نیاز است تا درک مکانیکی از فرایندهای بیوسنتز که باعث ایجاد ساختار گلیکوژن می شوند، به دست آورد. شبیه سازی مونت کارلو از بیوسنتز این ساختار با پارامترهای ماکرومولکولی واقع بینانه نشان می دهد که چگونه رشد زنجیره ای و توقف (که از طریق فعالیت آنزیم شاخه ای گلیکوژن و دیگر آنزیم های تخریب شده و مانع از آن کنترل می شود) ویژگی های ساختاری را کنترل می کند. زنجیره طول، فاصله جفتی و توزیع تراکم شعاعی شبیه سازی شده تقریبا نیمه کمی با داده های موجود محدود است. شبیه سازی نشان می دهد که یک حالت پایدار در ساختار و اندازه مولکولی به سرعت به دست می آید که چگالی مولکولی حداکثر در نزدیکی مرکز ذره (در خارج از محدوده، همانطور که در مورد دندریمرهاست) می رسد و اندازه ذرات توسط هر دو فعالیت آنزیم و مانع آن. این دانش در درک دیابت (از دست دادن کنترل قند خون) کمک می کند که مشخص می کند که تفاوت های ظریف در ساختار مولکولی گلیکوژن وجود دارد.