مدل‌سازي اثر ميدان الكتريكي بر ديناميك يون‌ها‌ي كلسيم درون كانال يوني كلسيم

Modeling the effect of a electric field on the dynamics of calcium ions in calcium ion channel

كانال‌هاي كلسيم پروتئين‌هاي غشاي سلول هستند كه نقش مهمي در كنترل شارش يون‌هاي كلسيم از ميان غشا را بر عهده دارند. در اين پژوهش اثر ميدان الكتريكي يكنواخت بر ديناميك يون‌هاي كلسيم درون كانال كلسيم نوع L، كه در محيطي آشوبناك قرار دارند، با استفاده از روش‌ شبيه‌سازي ديناميك مولكولي مدل‌سازي مي­شود. نتيجه‌هاي به‌ دست آمده نشان مي­دهند كه اعمال ميدان‌هاي الكتريكي يكنواخت mV/nm 0.03 تأثيري بر نحوه حركت يون‌هاي كلسيم درون كانال ندارند. از طرف ديگر وقتي كانال در معرض ميدان الكتريكي يكنواخت mV/nm 0.3 در جهت محور كانال مذكور قرار مي­گيرد، حركت جهتمند يون‌ها در راستاي اعمال ميدان الكتريكي مشاهده مي‌شود. همچنين با معكوس كردن جهت ميدان الكتريكي هيچ گونه حركت‌جهتمندي براي يون‌ها مشاهده نمي‌شود.

Calcium channels are cell membrane proteins that play an important role in control the Ca ion flux through the membrane. In this study, the effect of external constant electric field on the dynamics of calcium ions in a L-type channel, located within a stochastically fluctuating medium, is modeled via the application of the molecular dynamics (MD) simulation method. The obtained results show that application of constant field of 0.03 V/nm did not show significant effect on the ions motion. On the other hand, when the channel is exposed to a constant electric field of strength 0.3 V/nm, the ions directional motion along the applied field is observed. Furthermore, it is found that no net motion is observed when the field direction is changed.