本文研究了两种两亲分子（模型两性肽和脂质）穿越不对称和对称磷脂膜的行为。使用粗粒度和原子级力场计算，发现在膜的中心区域，不对称膜的自由能轮廓与两个对称膜之间发生转变。实验还表明，通过不对称膜的肽渗透性不能总是从对称膜的渗透性预测出来，因为当不同叶片的吸附状态稳定性不同时，简单地用对称膜的数据来近似是不可靠的。此外，研究发现，对于具有较大差异应力的不对称膜，叶片张力显著影响肽的吸附，导致整个不对称膜上的行为有所不同。这意味着利用对应的对称膜的渗透率/屏障来简单近似肽在不对称膜中的转录率/屏障是不准确的。这项研究强调了在研究生物分子穿过细胞膜的渗透时，考虑膜不对称性的重要性。

生物膜作为半透性屏障，对某些分子进入细胞的能力至关重要。虽然自然渗透的分子通常是小的和非带电的，但一些较大、两亲性的分子（包括多肽）也能通过膜。抗菌多肽能够横穿细胞膜，扰乱细胞内过程，导致细胞死亡；同样，细胞内渗透多肽被用于跨细胞膜运输各种分子货物，包括药物进入细胞质。了解多肽横穿膜的机理可用于开发针对传染病的新疗法。许多生物膜本质上是非对称的，展示出每层不同的脂质组成和性质。尽管有这种非对称性，研究主要集中在对称膜上的多肽横穿，即两层有相同脂质组成的双层。这种对称选择部分是因为在体外研究中构建非对称双层存在挑战。现有的研究尚未专门调查抗菌和细胞内渗透多肽在非对称膜上的横穿。因此，对于这些多肽在非对称膜上横穿的知识有限，不确定对称膜研究的发现是否能可靠地应用于它们的非对称对等物。此研究通过使用粗略的分子动力学模拟和自由能计算，探究了多肽在非对称膜上的横穿，发现多肽通过非对称膜的速率常不能从在由相同脂质构成的对称膜上观察到的速率准确推断出来。这表明，仅利用对称膜来描述多肽在非对称膜中的横穿，未能提供准确的表述。

该论文通过实验研究方法进行的研究。在研究部分，作者详细描述了使用了特定的肽段和蛋白质，构造了多种不同类型的实验模型，包括对称和不对称膜的构建和模拟。研究中采用的技术和工具包括Modeller v9.11软件、martinize2脚本、Martini 3力场、insane脚本等，这些技术使得研究能够在分子水平上进行详细的模拟和分析 。

具体来说，实验设计包括了：

1. 模拟了14种不同的对称和不对称膜，使用了不同类型的脂质分子构造膜。
2. 对膜的潜在能量进行了最小化处理，并使用了不同阶段和时间步长的模拟过程对膜进行了平衡处理【7:1†source】。

这些膜的构造和模拟过程用于进一步的插入和吸附模拟实验，来探讨特定肽段和蛋白质与膜相互作用的机制。这项研究通过详细的实验设计和模拟，展示了其在理解膜-肽相互作用方面的新见解。

总体而言，这项研究利用了实验研究的方法，在分子层面上研究了肽段和蛋白质与生物膜之间的相互作用。通过构建和模拟多种膜结构，研究提供了对于这些相互作用机制更深层次的理解，体现了实验研究方法在生物物理研究中的应用和价值。

• 摘要: 论文研究了跨细胞膜转运的分子，强调大部分细胞膜自然存在的不对称脂质组成，而研究通常使用对称脂质膜。通过对比两种类型的两亲分子（模型两亲肽和脂质）穿越对称和不对称膜的行为，利用粗粒化和原子力场的计算机模拟，找到了自由能剖面在膜中心周围的区别。

• 结论:

  • 研究利用粗粒化的Martini 3力场对两种模型肽跨对称和不对称膜的转运自由能进行了计算，对于小的差异压力的不对称膜，识别出了模仿对称膜转运的区域以及独特行为的区域。
  • 对于大的差异压力的不对称膜，研究观察到叶片张力显著影响肽的吸附，导致整个不对称膜的区别行为。
  • 研究结果表明，当一个肽以不同的强度吸附到不对称膜的对立叶片上时，其转运率/屏障不能简单地使用对应的对称膜获得的转运率/屏障来近似。
  • 这些发现为分子穿越不对称膜的行为提供了见解，并强调了在研究细胞膜上生物分子的渗透时考虑膜不对称性的重要性。