层间水调控堆叠于石墨烯上的$\beta$-折叠蛋白的生物 - 纳米界面
生物物理
2014-12-17 v3 介观与纳米尺度物理
材料科学
软凝聚态物质
化学物理
摘要
利用分子动力学模拟，我们研究了一个由堆叠在石墨烯上的-折叠蛋白组成的集成生物 - 纳米界面。我们发现，模型蛋白在石墨烯上的堆叠组装可由水分子调控。填充在生物 - 纳米界面空隙中的层间水可以抑制蛋白表面基团的分子振动，并削弱驱动蛋白与石墨烯相互吸引的 CH... 相互作用。由于水与蛋白表面的相互作用，蛋白在石墨烯上的相对运动会使层间水的分子间耦合得到弛豫。这种效应降低了层间水对蛋白在石墨烯上组装的阻碍，从而使蛋白在石墨烯上形成具有深自由能阱的适当吸附状态。因此，蛋白与石墨烯之间的受限和相对滑动、蛋白与水的耦合以及石墨烯与水的相互作用都参与了生物 - 纳米界面内水分子行为的调控，决定了层间水对蛋白在疏水石墨烯上组装的阻碍作用。这些结果为深入理解水中蛋白在石墨烯表面的吸附基本机制提供了深刻见解。
引用
@article{arxiv.1406.7508,
title = {Interlayer Water Regulates the Bio-nano Interface of a \b{eta}-sheet Protein stacking on Graphene},
author = {Wenping Lv and Guiju Xu and Hongyan Zhang and Xin Li and Shengju Liu and Huan Niu and Dongsheng Xu and Renan Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.7508},
year = {2014}
}
备注
29 pages and 7 figures