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堆叠磷脂膜中水动力学随水合水平增高而出现的显著减慢:全原子分子动力学

软凝聚态物质 2016-05-25 v1

摘要

水合磷脂膜的水决定了膜的稳定性与功能,以及其与其他分子的相互作用。本文中,我们利用全原子分子动力学模拟,研究了受限在堆叠磷脂膜中的水分子在不同水合水平(从贫水合到完全水合膜)下的旋转和平动动力学性质。我们发现,随着水合降低,水的平动和重定向动力学均显著减慢。通过详细分析界面处氢键的结构与动力学,我们发现水分子之间的氢键以及水与脂质之间的氢键均随水合降低而减慢,但后者始终慢于前者。随着水合增加,水饱和了与脂质的所有可能氢键;进一步增加水合,水分子间的氢键成为主体。然而,水-脂质氢键的动力学比水-水氢键慢达一个数量级,导致即便在高水合水平下整个系统的动力学也出现大幅减慢。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.02565,
  title  = {Large Slowdown of Water Dynamics at Stacked Phospholipid Membranes for Increasing Hydration Level: All-Atoms Molecular Dynamics},
  author = {Carles Calero and H. Eugene Stanley and Giancarlo Franzese},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.02565},
  year   = {2016}
}