加载装置在单分子力学操控自由能景观中的作用

单分子力学操控使得定量理解键断裂动力学以及蛋白质去折叠机制成为可能。结合理论模型的单分子实验，使人们得以洞察化学键和/或蛋白质折叠的自由能景观。对于力学诱导的键断裂，键断裂动力学可能受加载装置支配。然而，直到最近，加载装置对力学断裂动力学的作用才受到较多关注。在这项工作中，我们从理论和/或计算上研究了加载装置刚度对力学去折叠动力学的影响。具体来说，我们考虑了一个键断裂的一维模型，其动力学由Kramers理论描述。研究阐明，键断裂动力学由加载装置的力常数决定。为了验证我们的理论，我们考虑了键断裂的布朗动力学模拟。结果表明，平均断裂力依赖于加载装置的力常数，加载装置刚度的增加会导致更高的键断裂力。此外，我们还考虑了一个小蛋白质（即{\beta}-发夹）力学去折叠的计算模拟。我们的模拟显示，去折叠力与加载装置的刚度高度相关。我们的数值和理论研究强调了在单分子力学实验中，加载装置对化学键和/或折叠结构域力学去折叠动力学的重要性。