Sonification-Enhanced Lattice Model Animations for Teaching the Protein Folding Reaction
Sonification-Enhanced Lattice Model Animations for Teaching the Protein Folding Reaction
复制标题
用于教授蛋白质折叠反应的可听化增强晶格模型动画
DOI：
10.1021/acs.jchemed.1c00857
复制
发表时间：
2022
影响因子：
3
通讯作者：
Gruebele, Martin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scaletti, Carla;Rickard, Meredith M.;Hebel, Kurt J.;Pogorelov, Taras V.;Taylor, Stephen A.;Gruebele, Martin
蛋白质折叠反应是人体内最重要的化学反应之一。然而，尽管它很重要，但由于一些基本概念的挑战性，有时会在本科课程中省略它。为了帮助本科生了解蛋白质折叠反应的关键概念，我们实现了三个简化的各种氨基酸链的二维晶格模型，并使用这些模型生成声音增强动画，使学生能够看到和听到蛋白质折叠的动态。 2021年春季，我们在远程学习生物物理学和音乐课程中使用这些视频来介绍折叠反应的四个关键概念：溶剂化和疏水性；能量和构象熵；漏斗型能源景观；以及挫折和陷阱。我们的晶格模型动画和声音处理有助于为本科生和研究生生物物理化学学生、本科音乐家，甚至是该领域的专家作者提供对蛋白质折叠动力学的深入了解。我们计划在未来的课程中纳入这些动画和其他动画，以及二维晶格模型的增强功能。
The protein folding reaction is one of the most important chemical reactions in the human body. Yet, despite its importance, it is sometimes omitted from undergraduate courses due to the challenging nature of some of the underlying concepts. To help make key concepts of the protein folding reaction accessible to our undergraduate students, we implemented three, simplified 2D lattice models of various amino acid chains, and we used these models to generate sound-enhanced animations that allow students to see and hear the dynamics of protein folding in action. In spring of 2021, we used these videos in remote learning biophysics and music courses to introduce four key concepts of the folding reaction: solvation and hydrophobicity; energy and conformational entropy; funneled energy landscape; and frustration and traps. Our lattice model animations and sonifications helped provide insight into protein folding dynamics for undergraduate and graduate biophysical chemistry students, undergraduate musicians, and even authors who are experts in this field. We plan to incorporate these and additional animations, along with enhancements to the 2D lattice models, in our future courses.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
Jumper J;Evans R;Pritzel A;Green T;Figurnov M;Ronneberger O;Tunyasuvunakool K;Bates R;Žídek A;Potapenko A;Bridgland A;Meyer C;Kohl SAA;Ballard AJ;Cowie A;Romera-Paredes B;Nikolov S;Jain R;Adler J;Back T;Petersen S;Reiman D;Clancy E;Zielinski M;Steinegger M;Pacholska M;Berghammer T;Bodenstein S;Silver D;Vinyals O;Senior AW;Kavukcuoglu K;Kohli P;Hassabis D
通讯作者：
Hassabis D
使用声音从复杂数据中提取含义
DOI：
--
发表时间：
1991
期刊：
Electronic imaging
影响因子：
--
作者：
Carla A. Scaletti;Alan B. Craig
通讯作者：
Alan B. Craig
DOI：
--
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Taylor
通讯作者：
S. Taylor
Peppy：探索多肽结构原理的虚拟现实环境
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
bioRxiv
影响因子：
--
作者：
D. Doak;G. Denyer;J. Gerrard;J. Mackay;Jane R. Allison
通讯作者：
Jane R. Allison
影响因子：
5.6
作者：
SALI, A;SHAKHNOVICH, E;KARPLUS, M
通讯作者：
KARPLUS, M