脂质膜界面处水-磷脂相互作用：不同力场的比较
软凝聚态物质
2018-01-04 v2 生物物理
化学物理
摘要
脂质双分子层/水界面处的水-磷脂相互作用对于生物膜的动力学、稳定性与功能至关重要，并且还与脂质双分子层界面处的众多生物过程紧密关联。多种力场，例如联合原子Berger力场、其由Kukol和Poger改进的两种版本，以及近期发展的全原子Slipid力场，可用于模拟脂质双分子层的结构，其结构预测与实验数据吻合良好。本工作中，我们表明尽管脂质双分子层的结构预测相似，但当在分子动力学模拟中采用四种针对二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）磷脂的力场时，在脂质双分子层/水界面处水与磷脂基团之间形成氢键及相互作用能分布上存在可观测的差异。具体而言，与Berger及其两种改进力场相比，Slipid力场产生了更多的水与磷脂间氢键，以及对其各自酰基尾上两个羧基更对称的相互作用能分布。这些差异主要归因于采用不同力场时界面水分布的不同，以及界面水与DPPC脂质的氧原子形成氢键的能力不同。这些结果有助于理解水的行为及其在脂质双分子层/水界面处与磷脂的相互作用，并为在脂质双分子层模拟中恰当选择力场提供指导。
引用
@article{arxiv.1602.08554,
title = {Water-phospholipid interactions at the interface of lipid membranes: comparison of different force fields},
author = {Jianjun Jiang and Weixin Li and Liang Zhao and Yuanyan Wu and Peng Xiu and Guoning Tang and Yusong Tu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.08554},
year = {2018}
}