通过分子动力学模拟对 DNA i-motif 纳米线的结构与力学表征
生物物理
2013-07-02 v1 生物大分子
摘要
我们通过分子动力学计算机模拟研究了 DNA i-motif 纳米线的结构和力学性能。基于晶体学数据中的重复 TC5 序列，我们构建了长达 230 nm 的纳米线，并在水中进行了充分弛豫和平衡。本文对由四条单链 DNA (ssDNA) 排列成交插四聚体形成的独特堆叠 C*C+ 结构进行了全面的静态和动态表征。通过应用受控分子动力学和伞形采样方法施加拉伸、压缩和弯曲变形，我们提取了纳米线的表观杨氏模量和弯曲模量，以及抗拉强度和持久长度的估计值。根据我们的结果，i-motif 纳米线在拉伸刚度方面与结构蛋白相似，但在弯曲刚度方面更接近核酸和柔性蛋白。此外，由于其横截面非常细，其表观拉伸韧性接近金属。除了其尚未阐明的生物学意义外，凭借如此卓越的力学性能，i-motif 纳米线有资格成为纳米技术模板的有趣候选者。
引用
@article{arxiv.1307.0275,
title = {Structure and mechanical characterization of DNA i-motif nanowires by molecular dynamics simulation},
author = {Raghvendra Pratap Singh and Ralf Blossey and Fabrizio Cleri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.0275},
year = {2013}
}
备注
25 pages, 1 table, 7 figures; preprint submitted to Biophysical Journal