溶剂涨落诱导疏水口袋-配体结合中的非马尔可夫动力学
化学物理
2016-02-05 v1 统计力学
摘要
我们通过一个极简随机模型系统，研究了水涨落对疏水配体（钥匙）结合到疏水口袋（锁）的锁钥结合动力学的影响。该模型通过水-口袋界面的双模态涨落来描述口袋的集体水合行为，该界面通过疏水相互作用动态地耦合到接近配体的扩散运动。这导致一组在二维坐标空间中的过阻尼朗之万方程，其在每个维度上是马尔可夫的。数值模拟展示了配体局域增大的摩擦、减慢的结合动力学，以及配体反应坐标中的局域非马尔可夫（记忆）效应，正如先前在模型疏水口袋-配体结合的显式水分子动力学研究中所发现的[1,2]。我们的极简模型阐明了过程中有效增强摩擦的起源，这可追溯到由有效的、空间涨落的口袋-配体相互作用所诱导的力自相关函数的长时间衰减。此外，我们构建了一个广义的一维朗之万描述，包含空间局域记忆函数，从而能够对耦合二维系统的结果进行进一步解释和半解析量化。
引用
@article{arxiv.1602.01611,
title = {Solvent fluctuations induce non-Markovian kinetics in hydrophobic pocket-ligand binding},
author = {R. Gregor Weiß and Piotr Setny and Joachim Dzubiella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.01611},
year = {2016}
}