|
ДокладыИсследование свойств связанной воды над различными типами поверхностей методом молекулярной динамикиМосква, Ленинские горы, 1/24 Вода играет ключевую роль в процессах фолдинга белка, поддержании его нативной структуры и функциональной активности. Взаимодействуя с поверхностью белка посредством дисперсионных сил и образования водородных связей с атомами экспонированных боковых групп, вода образует гидратную оболочку — слой, по различным оценкам достигающий толщины от 8 [1] до 22 Å [2] и со свойствами, отличными от объемной воды. Поскольку белковая поверхность неоднородна по гидрофильности (гидрофобности) и полярности, логично предположить, что поведение молекул воды варьируется вблизи различных ее сайтов. Для исследования и сравнения свойств гидратной облочки над гидрофобными, гидрофильными и амфотерными поверхностями, проведено моделирование гидратации графена, апатита и белка лизоцима соответственно. Моделирование выполнено в среде GROMACS. Для систем с графеном и лизоцимом использованы силовое поле OPLS-AA [3] и модель жидкой среды TIP4P, для апатита — поле AMBER99 и модель воды TIP3P. Для каждой системы был осуществлен расчет молекулярной динамики длиной 100 нс. Для оценки состояния гидратной оболочки на основании данных моделирования рассчитаны коэффициенты самодиффузии и вращательной корреляции.Коэффициент самодиффузии рассчитан по формуле Эйнштейна (1).
, (1) Коэффициент вращательной корреляции получен как показатель затухания автокорреляционной функции угла вращения молекул. Анализ полученных данных позволил оценить свойства гидратной оболочки над различными типами поверхностей, степень ассоциации молекул воды в зависимости от свойств окружения.
|
