Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Quá trình hấp phụ protein do đối ion trung gian vào chổi polyelectrolyte
Tóm tắt
Chúng tôi trình bày các mô phỏng động lực học phân tử về tương tác giữa các protein như fullerene, mang điện tích không đồng nhất với các chổi polyelectrolyte. Một động lực của công trình này là quan sát thực nghiệm rằng các protein, mang điện tích toàn phần, có thể xâm nhập vào các chổi polymer cùng điện tích. Các mô phỏng với các phân bố điện tích khác nhau trên bề mặt protein được thực hiện để giải mã cơ chế vật lý của quá trình hấp phụ. Kết quả của chúng tôi chứng minh rằng một protein có điện tích tổng thể trung tính có thể bị kéo mạnh vào chổi polyelectrolyte khi protein đó có các vùng tích cực và tiêu cực. Những phát hiện được báo cáo ở đây cung cấp thêm bằng chứng cho thấy sự hấp phụ mạnh mẽ của các protein cũng bị thúc đẩy bởi lực entropic do sự giải phóng đối ion, vì các vùng tích điện trên bề mặt của các protein có thể hoạt động như các đối ion đa giá của các chuỗi polyelectrolyte mang điện tích trái dấu. Số lượng tương ứng của các đối ion tự do và đối ion được giải phóng khỏi chổi và vùng lân cận của các protein, do đó, đã làm tăng entropy của toàn bộ hệ thống.
Từ khóa
#protein #chổi polyelectrolyte #điện tích #hấp phụ #động lực học phân tửTài liệu tham khảo
W. Senaratne, L. Andruzzi, C.K. Ober, Biomacromolecule 6, 2427 (2005).
C. Xue, N. Yonet-Tanyeri, N. Brouette, M. Sferrazza, P.V. Braun, D.E. Leckband, Langmuir 27, 8810 (2011).
S. Burkert, E. Bittrich, M. Kuntzsch, M. Muller, K.-J. Eichhorn, C. Bellmann, P. Uhlmann, M. Stamm, Langmuir 26, 1786 (2010).
A. Wittemann, B. Haupt, M. Ballauff, Phys. Chem. Chem. Phys. 5, 1671 (2003).
E. Bittrich, P. Uhlmann, K.-J. Eichhorn, K. Hinrichs, D. Aulich, A. Furchner, in Ellipsometry of Functional Organic Surfaces and Films, edited by K. Hinrichs, K.-J. Eichhorn, Vol. 52 of Springer Series in Surface Sciences (Springer, Berlin, Heidelberg, 2014) pp. 79--105, ISBN 978-3-642-40127-5.
P. Uhlmann, N. Houbenov, N. Brenner, K. Grundke, S. Burkert, M. Stamm, Langmuir 23, 57 (2007) pMID: 17190485.
P.M. Biesheuvel, F.A.M. Leermakers, M.A.C. Stuart, Phys. Rev. E 73, 011802 (2006).
C. Czeslik, R. Jansen, M. Ballauff, A. Wittemann, Phys. Rev. E 69, 021401 (2004).
S. Rosenfeldt, A. Wittemann, M. Ballauff, E. Breininger, J. Bolze, M. Dingenouts, Phys. Rev. E 70, 061403 (2004).
W.M. de Vos, F.A.M. Leermakers, A. de Keizer, M.A. Cohen Stuart, J.M. Kleijn, Langmuir 26, 249 (2010).
A. Wittemann, B. Haupt, M. Ballauff, Prog. Colloid Polym. Sci. 133, 58 (2006).
O. Hollmann, C. Czeslik, Langmuir 22, 3300 (2006).
C. Fleck, H.H. von Grünberg, Phys. Rev. E 63, 61 (1990).
M. Delcroix, S. Laurent, G. Huet, C. Dupont-Gillain, Acta Biomater 11, 68 (2015).
K. Kremer, J. Chem. Phys. 92, 5057 (1990).
R. Hockney, J. Eastwood, Computer Simulation Using Particles (McGraw-Hill Inc., US, 1981).
D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulations (Academic Press, 2001).
E.L. Pollock, J. Glosli, Comput. Phys. Commun. 95, 93 (1996).