环六肽分子在水/环己烷界面的分子动力学模拟

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本文采用全原子分子动力学(AA-MD),模拟研究了十种具有不同亲疏水性侧链的氨基酸构成的环六肽分子在水/环己烷界面处的结构形态、取向、分布、微观动力学及其与溶剂间的相互作用。模拟结果表明环六肽分子骨架在水/环己烷界面处取“马鞍型”结构,具有刚性侧链结构的cyclo-(PP)3和cyclo-(HH)3peptide以及没有侧链结构的cyclo-(GG)3peptide近于平躺在水/环己烷界面处。cyclo-(GG)3peptide骨架形变最大,其它环六肽分子中侧链的亲疏水性直接影响着环六肽分子在界面处的取向和分布。带有亲水性侧链的环六肽倾向于分布在界面处的水相,且骨架向水相倾斜。径向分布函数分析表明环六肽分子骨架上的Oc与水中Hw之间形成强氢键,骨架N原子与水分子之间则形成弱氢键或范德华相互作用。环六肽分子界面处的传输扩散具有各向异性,侧链基团的亲疏水性影响着环六肽分子在界面的传输扩散以及旋转活性,其中侧链强亲水性的cyclo-(EE)3peptide界面方向传输扩散及旋转弛豫最慢,而侧链强疏水性的cyclo-(FF)3peptide则最快。环六肽分子在界面处与水、环己烷相的相互作用能差值(ΔΔE)和环六肽分子在界面处界面方向扩散传输(Dxy)之间存在平行递变关系。综上,本文研究结果有助于在微观层次理解环肽分子在水/环己烷界面处的结构及其微观动力学特性。
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