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Inferring functional units in ion channel pores via relative entropy

Schmidt, Michael ; Schroeder, Indra ; Bauer, Daniel ; Thiel, Gerhard ; Hamacher, Kay (2024)
Inferring functional units in ion channel pores via relative entropy.
In: European Biophysics Journal, 2021, 50 (1)
doi: 10.26083/tuprints-00023470
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Coarse-grained protein models approximate the first-principle physical potentials. Among those modeling approaches, the relative entropy framework yields promising and physically sound results, in which a mapping from the target protein structure and dynamics to a model is defined and subsequently adjusted by an entropy minimization of the model parameters. Minimization of the relative entropy is equivalent to maximization of the likelihood of reproduction of (configurational ensemble) observations by the model. In this study, we extend the relative entropy minimization procedure beyond parameter fitting by a second optimization level, which identifies the optimal mapping to a (dimension-reduced) topology. We consider anisotropic network models of a diverse set of ion channels and assess our findings by comparison to experimental results.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Schmidt, Michael ; Schroeder, Indra ; Bauer, Daniel ; Thiel, Gerhard ; Hamacher, Kay
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Inferring functional units in ion channel pores via relative entropy
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 3 September 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2021
Ort der Erstveröffentlichung: Berlin ; Heidelberg ; New York
Verlag: Springer International Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: European Biophysics Journal
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 50
(Heft-)Nummer: 1
DOI: 10.26083/tuprints-00023470
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23470
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

Coarse-grained protein models approximate the first-principle physical potentials. Among those modeling approaches, the relative entropy framework yields promising and physically sound results, in which a mapping from the target protein structure and dynamics to a model is defined and subsequently adjusted by an entropy minimization of the model parameters. Minimization of the relative entropy is equivalent to maximization of the likelihood of reproduction of (configurational ensemble) observations by the model. In this study, we extend the relative entropy minimization procedure beyond parameter fitting by a second optimization level, which identifies the optimal mapping to a (dimension-reduced) topology. We consider anisotropic network models of a diverse set of ion channels and assess our findings by comparison to experimental results.

Freie Schlagworte: Potassium channel (pores), Mechanical coupling relative entropy, Anisotropic network model
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-234702
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 10 Fachbereich Biologie
10 Fachbereich Biologie > Biologie der Algen und Protozoen
10 Fachbereich Biologie > Computational Biology and Simulation
Hinterlegungsdatum: 03 Sep 2024 13:51
Letzte Änderung: 04 Sep 2024 05:33
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