分會

第二十四分會：化學(xué)中的量子與經(jīng)典動力學(xué)

摘要

氨基酸殘基與界面的相互作用對研究生物分子在色譜中的分離機理具有重要意義。本項研究采用分子動力學(xué)模擬結(jié)合傘形抽樣技術(shù)研究10/90 (v/v)水(W) -乙腈(ACN)混合溶劑中三種氨基酸（苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、谷氨酰胺(Gln)）與二氧化硅表面之間的相互作用。自由能分析發(fā)現(xiàn)所有氨基酸在表面都有吸附。由于W和ACN的溶劑化效應(yīng)以及表面硅羥基作用強度不同，氨基酸的吸附穩(wěn)定性排序為芳香型側(cè)鏈 > 非極性側(cè)鏈 > 極性側(cè)鏈的氨基酸。通過分析三種氨基酸的構(gòu)型取向，發(fā)現(xiàn)在其各自最穩(wěn)定狀態(tài)時非極性側(cè)鏈氨基酸（Phe、Leu）是兩個官能團(tuán)（氨基(-NH2)和羧基(-COOH)）靠近界面而側(cè)鏈遠(yuǎn)離界面的，整個分子呈現(xiàn)站立式的構(gòu)型。然而極性側(cè)鏈氨基酸（Gln）則是整個分子呈現(xiàn)平躺式的構(gòu)型，其官能團(tuán)和側(cè)鏈都比較靠近界面。從轉(zhuǎn)動松弛時間來看，在靠近界面處，非極性側(cè)鏈Leu的官能團(tuán)的轉(zhuǎn)動松弛時間比側(cè)鏈的長，而極性側(cè)鏈Gln的側(cè)鏈的轉(zhuǎn)動松弛時間比官能團(tuán)的長。不僅如此，芳香型側(cè)鏈Phe的構(gòu)型轉(zhuǎn)動松弛時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氨基酸，其中側(cè)鏈的轉(zhuǎn)動松弛時間尤其長。此模擬研究對探究生物分子與界面相互作用的協(xié)同效應(yīng)具有指導(dǎo)意義

關(guān)鍵詞

氨基酸；界面；分子動力學(xué)模擬；自由能

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