蛋白质在单层二硫化钼表面吸附的计算机模拟研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xw511023
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二维二硫化钼(MoS2)作为石墨烯的类似物,由于其独特性质和有前景的生物传感器应用,近年来引起了人们的浓厚兴趣。理解MoS2与生物分子如蛋白质之间的相互作用至关重要,但在分子水平对MoS2表面上蛋白质的取向和构象研究知之甚少。本论文采用分子动力学(MD)模拟方法,研究了溶菌酶、疏水蛋白和糜蛋白酶在MoS2表面上的吸附取向和构象。论文的发现如下:首先,通过MD模拟方法,研究了不同初始取向溶菌酶在MoS2表面的吸附。模拟结果表明,溶菌酶最终都以“end-on”取向吸附到MoS2表面,表明该取向有利于溶菌酶在MoS2表面的吸附。溶菌酶最终在MoS2表面吸附的“end-on”取向细分为“bottom end-on”和“top end-on”两类。在100ns MD模拟过程中,范德华作用在溶菌酶吸附于MoS2表面中占主导作用,静电作用起辅助作用。吸附过程中,溶菌酶的结构得到了较好的保留,只有N端的和柔性环(残基60-66)表现出相对大一些的位置变化。本研究为蛋白质与MoS2表面的相互作用的机理研究提供了一些重要的见解。然后,通过MD模拟方法,研究了初始取向为疏水偶极和静电偶极分别朝向和远离MoS2表面的疏水蛋白在MoS2表面的吸附。模拟结果表明,HFBI通过“疏水补丁”吸附到MoS2表面,亲水α-螺旋则远离表面。疏水蛋白于MoS2表面优势吸附取向主要以疏水偶极矩调控,以疏水偶极矩接近垂直于表面的方式吸附,疏水补丁在其吸附过程中发挥重要作用。吸附过程中,疏水蛋白的非极性残基稳定地吸附于MoS2表面,极性残基暴露于水溶液中,解释了实验中单层MoS2在水溶液中剥离机理。疏水蛋白的结构在吸附过程中保存完好。本工作将在分子水平上揭示了疏水蛋白在MoS2表面的固定化机理,表明疏水蛋白作为一种有用的生物工具,并扩展其他TMD材料的方便剥离、生物功能化和生物医疗应用。最后,通过MD模拟方法,研究了初始取向为电偶级朝向和远离表面的糜蛋白酶,在MoS2表面的吸附及MoS2表面对其酶活性调节的抑制机理。模拟结果表明,ChT以α螺旋(165-172)靠近表面的方式吸附到MoS2表面。ChT吸附于MoS2表面的驱动力中范德华相互作用占主导,静电相互作用是重要的补充。在100ns MD模拟中,ChT在MoS2表面吸附后保持其结构。模拟中,ChT活性部位与表面的距离适中,未观察到活性部位完全靠近表面。这可能反映了吸附行为的早期阶段。
其他文献
现代社会快速发展对资源的需求量也急速增长,并对各种地球深部探测装备系统也提出了挑战,在众多的物理探测方法中地震勘探成为了主流的途径之一,已广泛的应用到区域地质分析
本文以傳本《孝經》與敦煌本、吐本、石刻本、佚存本之間的異文為研究對象,全面梳理了《孝經》中的異文,並從文字發展的角度對異文進行辨析和探討。第一章,緒論。簡述選題的
图G的消圈数是指使图G变为无圈图而去掉的最少顶点个数.本文说明当Sierpi(?)ski图Spn满足p≥2和n≥1时,其消圈数为pn-1(p-2).Sierpi(?)ski图的衍生图Sierpi(?)ski三角图?Spn是由收缩S
随着高铁、动车等交通工具运行速度的不断提高,制动系统在列车运行过程中是否能表现出良好的摩擦磨损性能,直接关系到列车行驶过程中的安全性、乘客的舒适度以及列车制动系统的使用寿命。第三体是制动系统在摩擦过程中形成于摩擦副表面的摩擦产物,它将原来的二体摩擦系统变成三体摩擦系统,第三体摩擦磨损性能的好坏直接决定了列车制动系统的制动性能。因此,研究高速列车制动系统摩擦副表面第三体对提高制动系统的使用性能具有重
随着中国经济步入新常态,知识时代的核心要素也将发生转变。国有企业逐渐开始注重留住一些对于其发展至关重要的员工。如何激励这些核心员工,使他们留在企业为企业效力已成为
塔北隆起位于塔里木盆地北部,在构造上位于沙雅隆起带,轮台凸起、英买力低凸起和顺托果勒低隆带之间,本论文以古生界志留系柯坪塔格组为目的层。在层序地层学、沉积学、地震
肌切蛋白于1986年在牛的嗜铬细胞中首次被发现,肌切蛋白是一种肌动蛋白结合蛋白,它可以剪切,封盖,解封盖肌动蛋白丝。通过调控肌动蛋白的结构,肌切蛋白可以调控许多细胞过程
创新力不仅是大学实现创新科研成果的动力,也是大学实现自身可持续发展的重要基石,创新力是现代大学发展的核心竞争力,是衡量大学办学实力和发展潜力的重要指标。从2015年起,汤森路透开始发布Top100全球最具创新力的大学排名,该排名的10个评估指标中有6个指标涉及被评估大学的专利成果,从评估指标的构成不难发现,技术创新能力对大学的整体创新力排名有着至关重要的影响。本文通过综合分析2015、2016、2
乡村小规模学校的存在和发展具有重要的教育和社会意义,国家高度重视乡村小规模学校的发展。但在现实层面,当前我国乡村小规模学校的发展面临着重重阻碍。笔者在报道中发现,X省Y县的乡村小规模学校发展态势持续向好,因此笔者对其发展的动力机制产生了浓厚的研究兴趣,并在实地调研中选择S小学作为研究对象。本文主要采用个案研究法,以Y县S小学为个案,以学校发展的相关主体校长、教师、学生家长、社区群众等作为研究对象。
近年来,随着农村经济体制改革的推进,人们越来越认识农民专业合作社的作用,政府加大力度鼓励和支持农民专业合作社发展。“农民专业合作社法”也已颁布实施并于2017年12月27日重新修订,并自2018年7月1日起施行,农民专业合作社的发展逐步走向了合法化、制度化、规范化。但整体而言,农民专业合作社的发展还存在许多问题:地区、产业之间发展不平衡;普遍规模较小、竞争力较弱、带动力不强;总体结构松散,治理不规