田冉冉:生物分子界面作用的模拟研究论文

田冉冉:生物分子界面作用的模拟研究论文

本文主要研究内容

作者田冉冉(2019)在《生物分子界面作用的模拟研究》一文中研究指出:蛋白质是重要的生物分子,是生命的物质基础。它与外界环境的界面作用与很多生命过程如细胞粘附、组织发育等密切相关。理解蛋白质与表面的相互作用及机制,不仅具有重要的基础意义,而且在纳米材料生物效应的研究中也有着潜在的应用价值。我们利用两种计算模拟方法,搭建了多尺度的模型系统,围绕蛋白质界面作用的重要环节(吸附、脱附等)及其关键影响因素(界面水等)进行了系统的研究,并观察到了生物分子界面行为中的标度关系。本论文的第三章和第四章,我们采用分子动力学模拟方法,对人血清白蛋白在氨基封端的自组装单层所修饰的金纳米表面的界面行为,特别是当溶液pH变化时蛋白质的自发脱附行为,进行了系统的研究。当溶液pH较低时,蛋白质能够通过盐桥作用吸附在表面。当溶液pH升高时,蛋白质处于弱吸附状态,且蛋白质存在横向扩散现象,蛋白与表面之间的夹层水分子数增多。当溶液pH值进一步升高时,进一步增强的蛋白质横向扩散和增多的夹层水分子促进了盐桥的断裂并且抑制了蛋白质和表面之间盐桥的重新形成,蛋白质逐渐从表面脱附。本研究所发现的蛋白的自发脱附过程及其机制有助于纳米材料防污表面的开发和生物安全性的提高。我们首次刻画了蛋白的自发脱附过程并阐明了其中的机制,填补了对蛋白质自发脱附研究的空白。本研究被Physical Chemistry Chemical Physics选为封底文章。通过对蛋白质自发脱附过程的刻画,本文发现界面水分子在蛋白质自发脱附中发挥着重要的作用。因此,调控界面水分子的行为对诱导随机吸附的蛋白质的自发脱附具有重要意义。本论文的第五章,我们采用分子动力学模拟方法研究了自组装单层表面亲疏水基团的混合比例对界面水分子动力学行为的影响。研究发现,随着混合表面中亲水基团比例的增加,表面附近水分子的扩散系数急剧下降。我们认为这是因为混合表面中的亲水基团能够通过氢键相互作用影响很大范围内的水分子。本论文的第六章,我们使用两个平行表面模拟了细胞中的受限环境,采用蒙特卡罗模拟研究了双表面的吸引作用对格点模型的链状分子动力学行为的影响。当表面吸引较弱即低于临界吸附点时,链状分子的平动弛豫时间τ和转动弛豫时间τR与两个表面间距H存在幂次关系τ~H-a和τR~H-β,且标度指数随表面吸引的增加而增大;当表面吸引高于临界吸附点时,这两个标度关系都因为链状分子在表面的吸附而被破坏掉。我们对受限链状分子的动力学性质的研究,对于开发利用受限来操纵生物分子界面行为的器件非常重要。

Abstract

dan bai zhi shi chong yao de sheng wu fen zi ,shi sheng ming de wu zhi ji chu 。ta yu wai jie huan jing de jie mian zuo yong yu hen duo sheng ming guo cheng ru xi bao nian fu 、zu zhi fa yo deng mi qie xiang guan 。li jie dan bai zhi yu biao mian de xiang hu zuo yong ji ji zhi ,bu jin ju you chong yao de ji chu yi yi ,er ju zai na mi cai liao sheng wu xiao ying de yan jiu zhong ye you zhao qian zai de ying yong jia zhi 。wo men li yong liang chong ji suan mo ni fang fa ,da jian le duo che du de mo xing ji tong ,wei rao dan bai zhi jie mian zuo yong de chong yao huan jie (xi fu 、tuo fu deng )ji ji guan jian ying xiang yin su (jie mian shui deng )jin hang le ji tong de yan jiu ,bing guan cha dao le sheng wu fen zi jie mian hang wei zhong de biao du guan ji 。ben lun wen de di san zhang he di si zhang ,wo men cai yong fen zi dong li xue mo ni fang fa ,dui ren xie qing bai dan bai zai an ji feng duan de zi zu zhuang chan ceng suo xiu shi de jin na mi biao mian de jie mian hang wei ,te bie shi dang rong ye pHbian hua shi dan bai zhi de zi fa tuo fu hang wei ,jin hang le ji tong de yan jiu 。dang rong ye pHjiao di shi ,dan bai zhi neng gou tong guo yan qiao zuo yong xi fu zai biao mian 。dang rong ye pHsheng gao shi ,dan bai zhi chu yu ruo xi fu zhuang tai ,ju dan bai zhi cun zai heng xiang kuo san xian xiang ,dan bai yu biao mian zhi jian de ga ceng shui fen zi shu zeng duo 。dang rong ye pHzhi jin yi bu sheng gao shi ,jin yi bu zeng jiang de dan bai zhi heng xiang kuo san he zeng duo de ga ceng shui fen zi cu jin le yan qiao de duan lie bing ju yi zhi le dan bai zhi he biao mian zhi jian yan qiao de chong xin xing cheng ,dan bai zhi zhu jian cong biao mian tuo fu 。ben yan jiu suo fa xian de dan bai de zi fa tuo fu guo cheng ji ji ji zhi you zhu yu na mi cai liao fang wu biao mian de kai fa he sheng wu an quan xing de di gao 。wo men shou ci ke hua le dan bai de zi fa tuo fu guo cheng bing chan ming le ji zhong de ji zhi ,tian bu le dui dan bai zhi zi fa tuo fu yan jiu de kong bai 。ben yan jiu bei Physical Chemistry Chemical Physicsshua wei feng de wen zhang 。tong guo dui dan bai zhi zi fa tuo fu guo cheng de ke hua ,ben wen fa xian jie mian shui fen zi zai dan bai zhi zi fa tuo fu zhong fa hui zhao chong yao de zuo yong 。yin ci ,diao kong jie mian shui fen zi de hang wei dui you dao sui ji xi fu de dan bai zhi de zi fa tuo fu ju you chong yao yi yi 。ben lun wen de di wu zhang ,wo men cai yong fen zi dong li xue mo ni fang fa yan jiu le zi zu zhuang chan ceng biao mian qin shu shui ji tuan de hun ge bi li dui jie mian shui fen zi dong li xue hang wei de ying xiang 。yan jiu fa xian ,sui zhao hun ge biao mian zhong qin shui ji tuan bi li de zeng jia ,biao mian fu jin shui fen zi de kuo san ji shu ji ju xia jiang 。wo men ren wei zhe shi yin wei hun ge biao mian zhong de qin shui ji tuan neng gou tong guo qing jian xiang hu zuo yong ying xiang hen da fan wei nei de shui fen zi 。ben lun wen de di liu zhang ,wo men shi yong liang ge ping hang biao mian mo ni le xi bao zhong de shou xian huan jing ,cai yong meng te ka luo mo ni yan jiu le shuang biao mian de xi yin zuo yong dui ge dian mo xing de lian zhuang fen zi dong li xue hang wei de ying xiang 。dang biao mian xi yin jiao ruo ji di yu lin jie xi fu dian shi ,lian zhuang fen zi de ping dong chi yu shi jian τhe zhuai dong chi yu shi jian τRyu liang ge biao mian jian ju Hcun zai mi ci guan ji τ~H-ahe τR~H-β,ju biao du zhi shu sui biao mian xi yin de zeng jia er zeng da ;dang biao mian xi yin gao yu lin jie xi fu dian shi ,zhe liang ge biao du guan ji dou yin wei lian zhuang fen zi zai biao mian de xi fu er bei po huai diao 。wo men dui shou xian lian zhuang fen zi de dong li xue xing zhi de yan jiu ,dui yu kai fa li yong shou xian lai cao zong sheng wu fen zi jie mian hang wei de qi jian fei chang chong yao 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自浙江大学的田冉冉,发表于刊物浙江大学2019-09-23论文,是一篇关于蛋白质论文,界面水分子论文,生物分子论文,吸附论文,脱附论文,分子动力学模拟论文,蒙特卡罗模拟论文,浙江大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自浙江大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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