The α-synuclein fibrils are a pathological hallmark of Parkinson’s disease (PD) and are abundant in the brains of PD patients. These amyloid fibrils can aggregate into distinct polymorphism under different physical conditions. Therefore, these different fibril polymorph formations should be considered in drug design studies targeting amyloid fibrils. Recently, the atomic structures of two small fibril segments of α-synuclein, named NACore (68–78) and SubNACore (69–77), have been crystallized. These segments are critical for cytotoxicity and fibril formation. Therefore, elucidation of interface interactions between pair sheets of the NACore and SubNACore is significant for the clarification of the mechanism of fibril formation in PD. In this context, molecular dynamics (MD) simulation technique is a convenient tool to investigate interface interactions of these segments at the atomic level. However, the accuracy of these simulations depends on the utilized force fields. Therefore, we have tested the dependence of interface interactions and stabilities of these small amyloid fibrils on various force fields. From the results of triple long (100 ns) MD simulations, we inferred for the stability investigations of the NACore and SubNACore that CHARMM27 and GROMOS53A6 are the most convenient force fields whereas AMBER99SB-ILDN is the most unfavorable one. Consequently, it is expected that our findings will guide the selection of the appropriate force field for simulations between these segments and possible inhibitors of this disease.

中文翻译：

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帕金森氏病的NACore（68-78）和SubNACore（69-77）原纤维段的结构分析和力场比较。

α-突触核蛋白原纤维是帕金森氏病（PD）的病理标志，在PD患者的大脑中含量丰富。这些淀粉样蛋白原纤维可以在不同的物理条件下聚集成独特的多态性。因此，在针对淀粉样蛋白原纤维的药物设计研究中应考虑这些不同的原纤维多晶型物形成。最近，结晶了两个α-突触核蛋白的小原纤维节段的原子结构，分别命名为NACore（68-78）和SubNACore（69-77）。这些片段对于细胞毒性和原纤维形成至关重要。因此，阐明NACore和SubNACore的成对薄片之间的界面相互作用对于阐明PD中原纤维形成的机制非常重要。在这种情况下，分子动力学（MD）模拟技术是研究原子级这些链段的界面相互作用的便捷工具。但是，这些模拟的准确性取决于所使用的力场。因此，我们测试了界面相互作用和这些小淀粉样蛋白原纤维对各种力场的依赖性。从三倍长（100 ns）MD仿真的结果中，我们推断出NACore和SubNACore的稳定性，其中CHARMM27和GROMOS53A6是最方便的力场，而AMBER99SB-ILDN是最不利的力场。因此，可以预期，我们的发现将指导选择合适的力场，以便在这些节段和该病的可能抑制剂之间进行模拟。这些模拟的准确性取决于所使用的力场。因此，我们测试了界面相互作用和这些小淀粉样蛋白原纤维对各种力场的依赖性。从三倍长（100 ns）MD仿真的结果中，我们推断出NACore和SubNACore的稳定性，其中CHARMM27和GROMOS53A6是最方便的力场，而AMBER99SB-ILDN是最不利的力场。因此，可以预期，我们的发现将指导在这些节段与该病的可能抑制剂之间进行模拟时选择合适的力场。这些模拟的准确性取决于所使用的力场。因此，我们测试了界面相互作用和这些小淀粉样蛋白原纤维对各种力场的依赖性。从三倍长（100 ns）MD模拟的结果中，我们推断出NACore和SubNACore的稳定性，其中CHARMM27和GROMOS53A6是最方便的力场，而AMBER99SB-ILDN是最不利的力场。因此，可以预期，我们的发现将指导在这些节段与该病的可能抑制剂之间进行模拟时选择合适的力场。从三倍长（100 ns）MD模拟的结果中，我们推断出NACore和SubNACore的稳定性，其中CHARMM27和GROMOS53A6是最方便的力场，而AMBER99SB-ILDN是最不利的力场。因此，可以预期，我们的发现将指导在这些节段与该病的可能抑制剂之间进行模拟时选择合适的力场。从三倍长（100 ns）MD仿真的结果中，我们推断出NACore和SubNACore的稳定性，其中CHARMM27和GROMOS53A6是最方便的力场，而AMBER99SB-ILDN是最不利的力场。因此，可以预期，我们的发现将指导在这些节段与该病的可能抑制剂之间进行模拟时选择合适的力场。