MD模擬研究環(huán)肽納米管傾斜行為及其對管內(nèi)水分子傳輸特性的影響.pdf

1、本文采用分子動力學(xué)（MD）模擬研究了水環(huán)境和無水條件下環(huán)八肽納米管8×(WL)4-CPNT在POPE質(zhì)膜中的傾斜現(xiàn)象以及傾斜行為對納米管中水分子傳輸特性的影響。
　　100 ns的MD模擬軌跡以及PMF曲線均表明水分子的存在會加劇環(huán)八肽納米管在POPE質(zhì)膜中的傾斜程度。有水環(huán)境下，納米管的傾斜角度達8~22°，無水條件下，傾斜角度僅為3~9°。水分子的存在增加了磷脂親水性頭部的活躍性，而無水條件下磷脂疏水性尾部則相對活躍，活躍的磷

2、脂頭部或尾部都易嵌入肽管，會導(dǎo)致末端環(huán)肽間的氫鍵斷裂，末端環(huán)肽的橢圓率會低至0.4~0.6。然而，end-gaps區(qū)域內(nèi)的水分子易與相鄰的環(huán)肽形成水橋，這有利于維持末端環(huán)肽的圓型結(jié)構(gòu)以及整個肽管結(jié)構(gòu)的完整性。末端環(huán)肽上骨架羰基的取向比中部環(huán)肽上的相對靈活。水分子對末端環(huán)肽和中部環(huán)肽上Trp側(cè)鏈的取向沒有明顯的影響。無水環(huán)境下，Trp側(cè)鏈的吲哚環(huán)與磷脂頭部之間的cation-π作用是引起環(huán)肽納米管傾斜的主要因素，而在水環(huán)境中，則是以吲哚環(huán)

3、與水分子之間的氫鍵作用為主。
　　當(dāng)環(huán)八肽納米管在POPE質(zhì)膜中的傾斜角由15°增加至20°時，管內(nèi)水分子的平均數(shù)目會增加1個，新增加的水分子傾向于填充在α-plane區(qū)域。除gap7中的水分子以外，管內(nèi)其它區(qū)域的水分子偶極取向易受肽管傾斜的影響而漸趨于一致，當(dāng)肽管傾斜角度達20°時，幾乎全部呈現(xiàn)正偶極態(tài)，而gap7區(qū)域的水鏈則會出現(xiàn)明顯的氫鍵缺陷。軌跡分析表明，管內(nèi)水分子與管壁之間的靜電作用是導(dǎo)致這一奇特的偶極定向的主要原因。管