通过无谐振低频振动的蛋白质-水能量传递

热量散失是生命系统中普遍现象，系统不断将不同形式的能量相互转换。液体甚至蛋白质内部的热能传输已为人所熟知，但跨异构分子边界的动能传递提供了额外挑战。本研究在稳态条件下使用原子分子动力学模拟，分析蛋白质如何将多余热能传递给周围溶剂。我们特别关注支配系统动力学的集体自由度，从扩散介质到中红外频率范围。通过全无谐振振动分析，我们分析了振动光谱、温度和热传递效率。我们发现，与溶剂介导的摩擦相关的能量传递机制最为高效。然而，这一机制仅适用于蛋白质少数自由度。相反，远红外范围内较不有效的振动能量传递主导整体热传递，因为该频率范围内振动模式数量较大。本工作的一个显著副产品是一种高度敏感的能量等分原偏差测度，可用于分析非ergodic性质。