Энергетическая релаксация в молекулярных системах, содержащих ионы солей
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-5-598-602
Аннотация
В данной работе рассматриваются релаксационные процессы в молекулярных системах, содержащих одиночные биомолекулы и ионы солей. Флуктуации энергии в таких системах оценивались с помощью компьютерного моделирования. Сравнительный анализ динамики свободной энергии биомолекул аланина, триптофана и альбумина в построенных молекулярных системах (водных растворах с разной степенью ионизации) показал высокое влияние ионизирующих примесей на полную энергию системы и время энергетической релаксации. Полученные результаты могут быть использованы для разработки гибридных микро- и наноэлектронных устройств со встроенными биомолекулярными объектами, например, биохимических сенсоров, устройств с микропотоком жидкостей, технологий приготовления молекулярных пленок и т.д.
Об авторах
M. A. Baranov
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Россия
Россия
E. N. Velichko
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Россия
Россия
E. K. Nepomnyashchaya
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Россия
Россия
I. V. Pleshakov
Ioffe Institute
Россия
Россия
Список литературы
1. Zotti L.A. Molecular Electronics. Applied Sciences, 2021, 11, P. 4828.
2. Wang Y., Harrison C.B., Schulten K., McCammon J.A. Implementation of accelerated molecular dynamics in NAMD. Comput. Sci. Discov., 2011, P. 4.
3. Viloria J.S., Allega M.F., Lambrughi M., Papaleo E. An optimal distance cutoff for contact-based Protein Structure Networks using side-chain centers of mass. Sci. Rep., 2017, 7, P 1–11.
4. Petty M.C., Nagase T., Suzuki H., Naito H. Molecular electronics. Springer Handbooks, 2017, 1.
5. Hasani H.J., Ganesan A., Ahmed M., Barakat K.H. Effects of protein-protein interactions and ligand binding on the ion permeation in KCNQ1 potassium channel. PLoS One, 2018, 13.
6. Baranov M., Tsybin O. and Velichko E. Structured biomolecular films for microelectronics. Saint Petersbg. Polytech. State Univ.Journal. Phys. Math., 2021, 14, P. 85–99.
7. Bibi F., Villain M., Guillaume C., Sorli B., Gontard N.A. Review: Origins of the Dielectric Properties of Proteins and Potential Development as Bio-Sensors. Sensors, 2016, 16(8), P. 1232.
8. Taylor P.A., Jayaraman A. Molecular Modeling and Simulations of Peptide-Polymer Conjugates Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 2020, 11, P. 257–76.
9. Xiao B.L., Ning Y.N., Niu N.N., Li D., Moosavi-Movahedi A.A., Sheibani N., Hong J. Steered molecular dynamic simulations of conformational lock of Cu, Zn-superoxide dismutase. Sci. Rep., 2019, 9, P. 1-11.
10. Tavanti F., Pedone A., Menziani M.C. A closer look into the ubiquitin corona on gold nanoparticles by computational studies. New J. Chem., 2015, 39, P. 2474–82.
11. Tavanti F., Pedone A. and Menziani M. C. Competitive Binding of Proteins to Gold Nanoparticles Disclosed by Molecular Dynamics Simulations J. Phys. Chem. C, 2015, 119, 22172-80
12. Baranov M., Velichko E., Rozov S. Dehydrated films of protein solutions: structural properties. Saint Petersbg. Polytech. State Univ. Journal. Phys. Math- ematics, 2019, 12, P. 25–37.
13. Dyubo D., Tsybin O.Y., Baranov M.A., Alekseenko A.P., Velichko E.N. Study of electric properties of self-assembled films of albumin during their dehydration Recent citations Study of electric properties of self-assembled films of albumin during their dehydration. J. Phys, 2018, 1124, P. 31013.
14. Phillips J.C., Braun R., Wang W., Gumbart J., Tajkhorshid E., Villa E., Chipot C., Skeel R. D., Kal´e L., Schulten K. Scalable molecular dynamics with NAMD. J. Comput. Chem., 2005, 26, P. 1781–802.
15. Sanchez C., Galo G.J., Ribot F. and Grosso D. Design of functional nano-structured materials through the use of controlled hybrid organicinorganic interfaces. Comptes Rendus Chim., 2003, 6, P. 1131-51.
Рецензия
Для цитирования:
Baranov M.A., Velichko E.N., Nepomnyashchaya E.K., Pleshakov I.V. Энергетическая релаксация в молекулярных системах, содержащих ионы солей. Наносистемы: физика, химия, математика. 2021;12(5):598-602. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-5-598-602
For citation:
Baranov M.A., Velichko E.N., Nepomnyashchaya E.K., Pleshakov I.V. Energy relaxation in molecular systems containing salt ions. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021;12(5):598-602. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-5-598-602
Просмотров:
82
Послать статью по эл. почте 