МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛИАМФОЛИТНЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗАРЯЖЕННОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ЗОЛОТОЙ НАНОЧАСТИЦЫ ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом молекулярной динамики исследованы изменения конформационной структуры полиамфолитных полипептидов, адсорбированных на поверхности заряженной сферической золотой наночастицы, поляризованной во внешнем однородном электрическом поле. Рассчитаны распределения средней одномерной плотности атомов полипептидов вдоль оси поляризации наночастицы, а также радиальные распределения средней плотности атомов полипептидов, адсорбированных на поверхности наночастицы. В случае, когда поверхностные заряды заряженной наночастицы в одной из приполярных областей скомпенсированы зарядами, индуцированными на наночастице внешним электрическим полем, наблюдается образование несимметричной относительно экватора полиамфолитной опушки. В одной приполярной области наночастицы происходит уплотнение макромолекулярного слоя, а в другой – набухание полиамфолитной опушки с образованием петель макроцепи, длина которых зависит от расстояния между заряженными звеньями в макромолекуле. Когда полный заряд наночастицы во внешнем однородном электрическом поле мал, на поверхности наночастицы формируется полиамфолитная опушка, вытянутая в направлении оси поляризации. При небольшой напряженности внешнего однородного электрического поля заряженную наночастицу равномерно обволакивает макромолекулярная опушка, состоящая из трех слоев: двух разноименно заряженных и нейтрального, который располагается между ними.

Об авторах

Н. Ю. Кручинин

Центр лазерной и информационной биофизики Оренбургского государственного университета

Email: kruchinin_56@mail.ru
Россия, 460018, Оренбург, пр. Победы, 13

М. Г. Кучеренко

Центр лазерной и информационной биофизики Оренбургского государственного университета

Автор, ответственный за переписку.
Email: kruchinin_56@mail.ru
Россия, 460018, Оренбург, пр. Победы, 13

Список литературы

  1. Egorova E.A., van Rijt M.M.J., Sommerdijk N., Gooris G.S., Bouwstra J.A., Boyle A.L., Kros A. // ACS Nano. 2020. V. 14. P. 5874.
  2. Xing T., Qian Q., Ye H., Wang Z., Jin Y., Zhang N., Wang M., Zhou Y., Gao X., Wu L. // Biosensors Bioelectronics. 2022. V. 212. P. 114430.
  3. Khlebtsov B.N., Khanadeev V.A., Burov A.M., Le Ru E.C., Khlebtsov N.G. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 10647.
  4. Lu Y., Tan Y., Xiao Y., Li Z., Sheng E., Dai Z. // Talanta. 2021. V. 234. P. 122585.
  5. Szekeres G.P., Montes-Bayon M., Bettmer J., Kneipp J. // Anal. Chem. 2020. V. 92. P. 8553.
  6. Domin H., Piergies N., Swięch D., Pięta E., Proniewicz E. // Colloids Surf. B. 2017. V. 149. P. 80.
  7. Samieegohar M., Sha F., Clayborne A.Z., Wei T. // Langmuir. 2019. V. 35. P. 5029.
  8. Domin H., Piergies N., Swięch D., Pięta E., Proniewicz E. // Int. J. Pharmaceut. 2020. V. 586. P. 119537.
  9. Shahdeo D., Chandra A.B., Gandhi S. // Anal. Chem. 2021. V. 93. P. 11868.
  10. Li Y., Jin Y., He X., Tang Y., Zhou M., Guo W., Miao W. // Nanomedicine: Nanotechnol., Biol. Medicine. 2022. V. 41. P. 102520.
  11. Iqbal M.Z., Ali I., Khan W.S., Kong X., Dempsey E. // Mater. Design. 2021. V. 205. P. 109694.
  12. Nevidimov A.V., Razumov V.F. // Colloid J. 2018. V. 80. P. 676.
  13. Chen Y., Cruz-Chu E.R., Woodard J., Gartia M.R., Schulten K., Liu L. // ACS Nano. 2012. V. 6. P. 8847.
  14. Kyaw H.H., Boonruang S., Mohammed W.S., Dutta J. // AIP Adv. 2015. V. 5. P. 107226.
  15. Solomentsev G.Y., English N.J., Mooney D.A. // J. Comput. Chem. 2012. V. 33. P. 917.
  16. Fallah Z., Jamali Y., Rafii-Tabar H. // PLoS One. 2016. V. 11. P.e0166412.
  17. Saeidi H.R., Setayandeh S.S., Lohrasebi A. // Chin. Phys. B. 2015. V. 24. № 8. P. 080701.
  18. Kolesnikov A., Budkov Y., Basharova E., Kiselev M. // Soft Matter. 2017. V. 13. P. 4363.
  19. Budkov Y., Kiselev M. // J. Phys.: Condens. Matter. 2018. V. 30. № 4. P. 1.
  20. Dubrovskii S.A., Balabaev N.K. // Polymer Science A. 2021. V. 63. № 6. P. 891.
  21. Erukhimovich I.Ya., Kriksin Yu.A., Kudryavtsev Y.V. // Polymer Science Series A. 2022. V. 64. № 2. P. 121.
  22. Dubrovskii S.A., Balabaev N.K. // Polymer Science A. 2022. V. 64. № 5. P. 549.
  23. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid J. 2020. V. 82. № 2. P. 136.
  24. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G., Neyasov P.P. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 2. P. 362.
  25. Kruchinin N.Yu. // Colloid J. 2021. V. 83. № 3. P. 326.
  26. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid J. 2021. V. 83. № 1. P. 79.
  27. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Surfaces Interfaces. 2021. V. 27. P. 101517.
  28. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid J. 2021. V. 83. № 5. P. 591.
  29. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chem. 2021. V. 55. № 6. P. 442.
  30. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. № 3. P. 622.
  31. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid J. 2022. V. 84. № 2. P. 169.
  32. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Polymer Science A. 2022. V. 64. № 3. P. 240.
  33. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
  34. Phillips J.C., Braun R., Wang W., Gumbart J., Tajkhorshid E., Villa E., Chipot C., Skeel R.D., Kale L., Schulten K., Phillips J.C., Braun R., Wang W., Gumbart J., Tajkhorshid E., Villa E., Chipot C., Skeel R.D., Kale L., Schulten K. // J. Comput. Chem. 2005. V. 26. P. 1781.
  35. MacKerell A.D. Jr., Bashford D., Bellott M., Dunbrack Jr. R.L., Evanseck J.D., Field M.J., Fischer S., Gao J., Guo H., Ha S., Joseph-McCarthy D., Kuchnir L., Kuczera K., Lau F.T.K., Mattos C., Michnick S., Ngo T., Nguyen D.T., Prodhom B., Reiher III W.E., Roux B., Schlenkrich M., Smith J.C., Stote R., Straub J., Watanabe M., Wiorkiewicz-Kuczera J., Yin D., Karplus M. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 3586.
  36. Huang, J., Rauscher, S., Nawrocki, G., Ran T., Feig M., de Groot B.L., Grubmüller H., MacKerell Jr. A.D. // Nature Methods. 2016. V. 14. P. 71.
  37. Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L., Naik R.R. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17281.
  38. Darden T., York D., Pedersen L. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 10089.
  39. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D., Impey R.W., Klein M.L. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. P. 926.
  40. Shankla M., Aksimentiev A. // Nature Commun. 2014. V. 5. P. 5171.
  41. Franco-Ulloa S., Tatulli G., Bore S.L., Moglianetti M., Pompa P.P., Cascella M., De Vivo M. // Nature Commun. 2020. V. 11. P. 5422.
  42. Chen P., Zhang Z., Gu N., Ji M. // Molec. Simul. 2018. V. 44. P. 85.
  43. Humphrey W., Dalke A., Schulten K. // J. Molec. Graphics. 1996. V. 14. P. 33.
  44. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chem. 2022. V. 56. № 6. P. 499.
  45. Гросберг А.Ю., Хохлов А.P. Статистическая физика макромолекул. М.: Наука, 1989.
  46. Kucherenko M.G., Izmodenova S.V., Kruchinin N.Yu., Chmereva T.M. // High Energy Chemi. 2009. V. 43. № 7. P. 592.

Дополнительные файлы


© Н.Ю. Кручинин, М.Г. Кучеренко, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».