雞蛋清溶菌酶在碳納米管表面吸附的分子動力學(xué)研究.pdf

1、雞蛋清溶菌酶(HEWL)是一種水溶性好且內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白酶，實驗結(jié)果表明它對碳納米管(CNTs)有較好的分散作用。本分運用分子動力學(xué)的方法模擬了水溶液中HEWL在碳納米管表面的吸附行為。選取了HEWL中暴露在外表面的六個疏水位點正對碳納米管在300K的溫度條件下分別進(jìn)行了50納秒的計算機(jī)模擬。在所選取的六個取向中都發(fā)生了吸附，在吸附過程中HEWL面向碳納米管的氨基酸殘基會向更為柔性的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，以增大蛋白質(zhì)在碳納米管表面的覆蓋率。在50

2、納秒的模擬時間內(nèi)，HEWL和碳納米管間的相互作用能隨時間的延長而增加，但這種能量遞增是呈階段性而非線性的。這表明HEWL在CNTs表面的吸附是逐步進(jìn)行的，在跨越一定的能量障礙后HEWL中的部分殘基才會漸漸向CNTs移近，最后達(dá)到吸附平衡。從模擬結(jié)果來看，由初始吸附到到達(dá)吸附平衡態(tài)這中間的過程是比較漫長的，這就中間需要更長時間的模擬。
　　 為了研究在碳管表面的吸附是否會影響HEWL的催化活性，我們在模擬體系中加入了底物糖分子MG

3、M。模擬結(jié)果表明底物中兩端糖環(huán)與蛋白殘基的作用對中間糖環(huán)的固定十分重要，HEWL活性部位殘基與碳管間的作用比與與底物間的作用要強(qiáng)，因此在固定化過程中應(yīng)避免活性部位殘基距碳納米管表面太近。當(dāng)活性部位殘基不在碳管表面的吸附距離范圍內(nèi)時，吸附態(tài)的HEWL與底物分子間的作用相比于游離態(tài)穩(wěn)定性更強(qiáng)。
　　 有實驗結(jié)果表明，HEWL對碳納米的分散作用與超聲過程中的溫度升高有密切關(guān)系。本文選取了50℃，70℃，80℃和90℃分別進(jìn)行了50納秒