溶液中生物分子结构涨落的实现：广义朗之万模分析
统计力学
2022-05-20 v1
摘要
本文提出一种称为广义朗之万模分析（GLMA）的新理论方法，用于分析溶液中生物分子的结构涨落模。该方法结合了统计力学中的两个理论，即广义朗之万理论与 RISM/3D-RISM 理论，以计算水溶液中生物分子自由能面的二阶导数（即 Hessian 矩阵），该矩阵由生物分子内原子间的相互作用与溶剂化自由能构成。将该方法应用于计算丙氨酸二肽在水中的波数谱，并有光外差探测拉曼诱导光谱（RIKES）谱可供比较。理论分析再现了实验谱中观察到的约 90 cm-1、约 240 cm-1、约 370 cm-1 和 400 cm-1 附近四个谱带峰位的主要特征，尽管两种谱所涉及的物理过程并不完全相同：实验谱包含二肽及与溶质相互作用的水分子的贡献，而理论谱仅关注受溶剂化影响的溶质分子。理论谱与实验谱之间的两个主要差异，一个是约 100 cm-1 附近的谱带强度，另一个是约 370 cm-1 附近的峰位，本文从与二肽相互作用的水分子涨落模的角度进行了讨论，而该涨落模在理论分析中未被显式考虑。
引用
@article{arxiv.2205.09277,
title = {Realization of the structural fluctuation of biomolecules in solution: Generalized Langevin Mode Analysis},
author = {Masatake Sugita and Fumio Hirata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09277},
year = {2022}
}