复杂生物分子结构的稳定性：范德华力、氢键协同性与核量子效应
化学物理
2016-11-22 v1
摘要
生物分子是由弱相互作用的微妙平衡所稳定的复杂系统，因此准确评估所有能量贡献非常重要。然而，先验地尚不清楚哪些贡献的影响更大。在此，我们考察了堆叠的多聚谷氨酰胺链，这是一种常在淀粉样聚集体中发现的肽重复序列。我们利用密度泛函理论和从头算路径积分模拟，研究了氢键（HB）协同性、范德华（vdW）色散相互作用以及自由能的量子贡献，包括非谐性。在这些不同因素中，我们发现对结构稳定性影响最大的是 vdW 相互作用。随着堆叠链尺寸的增长，HB 协同性是第二大贡献。相互竞争的核量子效应使得净量子贡献很小，但对非谐性、vdW 和 HB 数量非常敏感。我们的结果表明，只有考虑所有这些成分，才能对这些系统进行可靠的处理。
引用
@article{arxiv.1611.06742,
title = {Stability of Complex Biomolecular Structures: Vander Waals, Hydrogen Bond Cooperativity, and Nuclear Quantum Effects},
author = {Mariana Rossi and Wei Fang and Angelos Michaelides},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06742},
year = {2016}
}