电场下溶菌酶及其水合水的动力学

通过非相干准弹性中子散射 (QENS) 研究了静电场对溶菌酶及其水合水动力学的影响。测量分别在 210 $<$ T $<$ 260 K 的温度范围内，对用重水 (D2O) 水合以捕捉蛋白质动力学的溶菌酶样品，以及用轻水 (H2O) 水合以探测水合壳层动力学的样品进行。两种情况下的水合分数均约为每克干蛋白 0.38 克水。对于 D2O 水合的蛋白质，研究的场强分别为 0 kV/mm 和 2 kV/mm (2 $10^6$ V/m)；对于 H2O 水合的对应样品，场强为 0 kV/mm 和 1 kV/mm。虽然蛋白质的整体内部质子动力学似乎在高达 2 kV/mm 的电场应用下未受影响（这可能是由于更强的分子内相互作用），但水合水的扩散动力学也没有出现预期的显著定量增强，这与我们最近在 2.5 kV/mm 场值下观察到的二氧化硅孔隙中受限水的结果不同。这可能是由于水与两种吸附主体（二氧化硅和蛋白质）之间的表面相互作用差异，或者是由于存在增加分子扩散的临界阈值场值 Ec $\sim$ 2-3 kV/mm，而电击穿限制了我们对样品的测试。