Перестройка конформаций полиамфолитных макромолекул на поверхности заряженной сферической металлической наночастицы в переменном электрическом поле: молекулярно-динамическое моделирование
- Авторы: Кручинин Н.Ю.1
-
Учреждения:
- Оренбургский государственный университет, Центр лазерной и информационной биофизики
- Выпуск: Том 97, № 12 (2023)
- Страницы: 1739-1747
- Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ
- Статья получена: 27.02.2025
- Статья опубликована: 01.12.2023
- URL: https://medjrf.com/0044-4537/article/view/669137
- DOI: https://doi.org/10.31857/S004445372312018X
- EDN: https://elibrary.ru/UQZXFB
- ID: 669137
Цитировать
Аннотация
Исследована перестройка конформационной структуры полиамфолитных полипептидов на поверхности заряженной сферической золотой наночастицы при периодическом изменении во времени ее полярности с использованием молекулярно-динамического моделирования. Рассчитаны угловые распределения атомов полипептида, а также радиальные распределения плотности атомов макроцепи в экваториальной области наночастицы с дифференциацией по типам звеньев. Полиамфолитная оболочка приобретала кольцеобразную форму, а образовавшееся макромолекулярное кольцо располагалось вокруг заряженной наночастицы перпендикулярно вектору напряженности внешнего электрического поля. При увеличении заряда наночастицы опоясывающая опушка упорядочивалась по типам звеньев макроцепи, образуя концентрические кольцеобразные слои. При этом диаметр кольцеобразной макромолекулярной опушки зависел от закона распределения заряженных звеньев в макроцепи. При повышении температуры наблюдалась деформация кольцеобразной макромолекулярной опушки в моменты времени наибольшей поляризации наночастицы.
Ключевые слова
Об авторах
Н. Ю. Кручинин
Оренбургский государственный университет, Центр лазерной и информационной биофизики
Автор, ответственный за переписку.
Email: kruchinin_56@mail.ru
Россия, Оренбург
Список литературы
- Shahdeo D., Kesarwani V., Suhag D. et al. // Carbohydrate Polymers. 2021. V. 266. P. 118138. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118138
- Li X., Zhang M., Zhou X., Hu J. // Analytical Biochemistry. 2021. V. 631. P. 114369. https://doi.org/10.1016/j.ab.2021.114369
- Chakraborty K., Biswas A., Mishra S. et al. // ACS Appl. Bio Mater. 2023. V. 6. P. 458. https://doi.org/10.1021/acsabm.2c00726
- Knittel L.L., Zhao H., Nguyen A. et al. // J. Phys. Chem. B. 2020. V. 124. P. 3892. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c01444
- Retout M., Cornelio B., Bruylants G., Jabin I. // Langmuir. 2022. V. 38. P. 9301. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01122
- Zanetti-Polzi L., Charchar P., Yarovsky I., Corni S. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 20129. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04335
- Jha S., Ramadori F., Quarta S. et al. // Bioconjugate Chemistry. 2016. V. 28. P. 222. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00441
- Khlebtsov B.N., Khanadeev V.A., Burov A.M. et al. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 10647. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c00991
- Silva F., Zambre A., Campello M.P.C. et al. // Bioconjugate Chemistry. 2016. V. 27. P. 1153. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00102
- Liu B., Liu J. // Matter. 2019. V. 1. P. 825. https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.08.008
- Wang X., Ham S., Zhou W., Qiao R. // Journal: Nanotechnology. 2023. V. 34. P. 025501. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac973b
- Dongying Q., Lan L., Qian D. // Process Biochemistry. 2020. V. 98. P. 51. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.07.019
- Sokolov P.A., Ramasanoff R.R., Gabrusenok P.V. et al. // Langmuir. 2022. V. 38. P. 15776. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c02668
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G., Neyasov P.P. // Rus. J. of Physical Chemistry A. 2021. V. 95. № 2. P. 362. https://doi.org/10.1134/S003602442102014X
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Surfaces and Interfaces. 2021. V. 27. P. 101517. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.101517
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 5. P. 591. https://doi.org/10.1134/S1061933X21050070
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2022. V. 96. № 3. P. 622. https://doi.org/10.1134/S0036024422030141
- Kucherenko M.G., Kruchinin N.Yu., Neyasov P.P. // Eurasian Physical Technical Journal. 2022. V. 19. № 2 (40). P. 19–29. https://doi.org/10.31489/2022No2/19-29
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 1. P. 79. https://doi.org/10.1134/S1061933X20060083
- Kruchinin N.Yu. // Ibid. 2021. V. 83. № 3. P. 326. https://doi.org/10.1134/S1061933X2102006X
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2020. V. 82. № 4. P. 392. https://doi.org/10.1134/S1061933X20040067
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Eurasian Physical Technical Journal. 2021. V. 18. № 1. P. 16. https://doi.org/10.31489/2021No1/16-28
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2021. V. 55. № 6. P. 442. https://doi.org/10.1134/S0018143921060084
- Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2022. V. 56. № 6. P. 499. https://doi.org/10.1134/S0018143922060108
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
- Phillips J.C., Braun R., Wang W. et al. // J. Comput. Chem. 2005. V. 26. P. 1781. https://doi.org/10.1002/jcc.20289
- MacKerell A.D. Jr., Bashford D., Bellott M. et al. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 3586. https://doi.org/10.1021/jp973084f
- Huang J., Rauscher S., Nawrocki G. et al. // Nature Methods. 2016. V. 14. P. 71. https://doi.org/10.1038/nmeth.4067
- Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L., Naik R.R. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17281. https://doi.org/10.1021/jp801931d
- Cappabianca R., De Angelis P., Cardellini A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 42292. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05218
- Wei X., Harazinska E., Zhao Y. et al. // J. Phys. Chem. C. 2022. V. 126. P. 18511. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c05816
- Dutta S., Corni S., Brancolini G. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 3624. https://doi.org/10.3390/ijms22073624
- Kariuki R., Penman R., Bryant S.J. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 17179. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07751
- Farhadian N., Kazemi M.S., Baigi F.M., Khalaj M. // J. of Molecular Graphics and Modelling. 2022. V. 116. 2022. P. 108271. https://doi.org/10.1016/j.jmgm.2022.108271
- Wei X., Popov A., Hernandez R. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. P. 12538. https://doi.org/10.1021/acsami.1c24526
- Salassi S, Caselli L., Cardellini J. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2021. V. 17. P. 6597. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00627
- Riccardi L., Decherchi S., Rocchia W. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. P. 5616. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01365
- Li Z., Ruiz V.G., Kanduč M., Dzubiella J. // Langmuir. 2020. V. 36. P. 13457. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c02097
- Avila-Salas F, González R.I., Ríos P.L. et al. // J. Chem. Inf. Model. 2020. V. 60. P. 2966. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.0c00052
- Darden T., York D., Pedersen L. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 10089. https://doi.org/10.1063/1.464397
- Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. et al. // Ibid. 1983. V. 79. P. 926. https://doi.org/10.1063/1.445869
- Shankla M., Aksimentiev A. // Nature Communications. 2014. V. 5. P. 5171. https://doi.org/10.1038/ncomms6171
- Chen P., Zhang Z., Gu N., Ji M. // Molecular Simulation. 2018. V. 44. P. 85. https://doi.org/10.1080/08927022.2017.1342118
Дополнительные файлы
