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交大超算助推蛋白质表面水分子的次扩散行为的研究( 2018 年 06 月 11 日 )

2018年6月,欧宝app官方网站下载物理与天文学院和自然科学研究院洪亮课题组,邢向军课题组和李敬来课题组在 Physical Review Letters(物理评论快报)上发表了解释蛋白质表面水分子次扩散行为的合作文章。该论文被编辑遴选为 Editors’ Suggestion 在 APS 官网作为亮点进行报道:
https://physics.aps.org/articles/v11/59?utm_campaign=weekly&utm_medium=email&utm_source=emailalert


蛋白质被誉为“生命活动的承载者”。生物体内绝大多数的生物功能都是由形形色色的蛋白质来完成的。大多数蛋白质都是水溶性,而且必须在水溶液中才能表现出生物功能(干燥的蛋白没有生物活性)。一方面作为溶剂,水分子的扩散运动帮助输运底物进入蛋白质催化中心进行化学反应,然后将反应产物运送出来。另一方面,水分子的快速运动会润滑所覆盖的蛋白质分子,使其变得松软,有利于其发生必要的构象变化来履行生物功能。因此,蛋白质表面水分子的运动对其功能至关重要。

过去的计算模拟研究和少量的实验结果表明蛋白质表面的水分子在常温下呈现次扩散行为(均方位移跟时间成分数阶幂函数关系, ~ tn, 0

欧宝app官方网站下载自然科学研究院是一个集合物理,数学,生物,化学等多学科的交叉研究平台。本工作是基于该交叉平台开展的一个交叉科学研究的典型案例(运用物理,生物,应用数学多学科知识,结合实验,计算,解析理论多层次方法)。其中散射实验由洪亮课题组完成,解析理论由邢向军课题组提出,而动力学模拟则来自李敬来课题组的帮助。

本次研究得到了交大 π 集群的大力支持。

论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.248101


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