蛋白质α-螺旋主链中达维多维奇孤子的激发
斑图形成与孤子
2020-07-02 v1 生物物理
摘要
α-螺旋二级蛋白质结构所提供的生物有序性是生物体可用于提高能量传输效率的重要资源。特别是，肽基团的氢键晶格在酰胺I能量量子诱导的声子形变下的自俘获，能够根据达维多维奇准粒子/孤子模型产生钉扎或运动的孤立波。然而，施加的酰胺I能量同相高斯脉冲的效应被发现强烈依赖于施加位置。仅当酰胺I能量施加于α-螺旋的一端时才会激发运动孤子，而在α-螺旋内部则产生钉扎孤子。在本文中，我们描述了一种通过相位调制的高斯酰胺I能量脉冲在α-螺旋内部激发运动孤子的通用机制。我们还比较了基于有效孤子质量的预测孤子速度与计算机模拟中针对不同激子-声子相互作用各向同性参数值观测到的孤子速度。所呈现的结果展示了在蛋白质α-螺旋中对孤子速度的显式控制能力，并进一步支持了通过自然选择逐步优化量子动力学以实现专门蛋白质功能的可行性。
引用
@article{arxiv.2006.16798,
title = {Launching of Davydov solitons in protein $\alpha$-helix spines},
author = {Danko D. Georgiev and James F. Glazebrook},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16798},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 11 figures, 4 videos