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采用增强采样分子动力学模拟研究了一轮烷型分子梭协助K+跨膜转运的机制, 该轮烷由两亲性的轴和套在轴上的大冠醚环及连接在大冠醚环上的小冠醚环构成, 轴上有3个带正电的结合位点. 通过计算穿梭过程的自由能变化, 探索了溶剂(氯仿、 乙腈、 水、 氯仿-乙腈)以及中间结合位点对该轮烷穿梭运动的影响, 并分析了中间位点在其携带K+穿越细胞膜(采用水-氯仿-水模拟)过程中的重要作用. 结果表明, 改变溶剂不会改变轮烷(不携带K+)的运动模式, 但随着溶剂极性的增加穿梭所需克服的自由能能垒显著降低; 在氯仿-乙腈混合溶剂中, 中间结合位点的质子化状态, 不影响轮烷(不携带K+)的穿梭能垒; 然而在模拟细胞膜的环境中, 该结合位点的质子化与去质子化相比大幅降低了穿梭的能垒, 促进了K+的跨膜转运, 表明中间位点的质子化对于离子转运至关重要, 进一步分析表明轮烷中大环穿梭和小环摆动的协同作用, 也是加速离子跨膜转运的另一关键因素. 相似文献
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近红外光谱用于低温水结构的分析 总被引：1，自引：0，他引：1
采用近红外光谱分析并结合拉曼光谱和分子动力学模拟研究了二甲基亚砜(DMSO)-水混合物中水在低温时的结构,对DMSO降低水冰点的机理进行了讨论.通过对不同DMSO含量混合物的近红外和拉曼光谱分析,发现了DMSO与水相互作用的光谱信息,表明DMSO与水在混合物中主要以摩尔比1∶2和2∶1的氢键结构(DW2和D2W)的形式存在,结构形式主要取决于DMSO和水在混合物中的比例.通过对水和30%(摩尔分数)DMSO-水混合物的温控近红外光谱分析,发现DW2结构抑制四面体水结构的形成是混合物冰点降低的主要原因.采用分子动力学模拟对DMSO-水混合物体系进行的模拟进一步证明了结论的可靠性. 相似文献
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