分會(huì)

第二十四分會(huì)：化學(xué)中的量子與經(jīng)典動(dòng)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(jī)理具有重要意義。本項(xiàng)研究采用分子動(dòng)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(qiáng)度不同，氨基酸的吸附穩(wěn)定性排序?yàn)榉枷阈蛡?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(shí)非極性側(cè)鏈氨基酸（Phe、Leu）是兩個(gè)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(gè)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(gè)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(dòng)松弛時(shí)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(dòng)松弛時(shí)間比側(cè)鏈的長，而極性側(cè)鏈Gln的側(cè)鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)松弛時(shí)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(dòng)松弛時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氨基酸，其中側(cè)鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)松弛時(shí)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(dòng)力學(xué)模擬；自由能

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