Rearrangement of the Conformations of Polyampholitic Macromolecules on the Surface of a Charged Spherical Metal Nanoparticle in an Alternating Electric Field: Molecular Dynamic Simulation

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The rearrangement of the conformational structure of polyampholytic polypeptides on the surface of a charged spherical gold nanoparticle with its polarity intermittently changing over time was studied using molecular dynamics modeling. The angular distributions of the polypeptide atoms, as well as the radial distributions of the macrochain atomic density in the equatorial region of the nanoparticle with differentiation according to the types of links, were calculated. The polyampholyte shell acquired an annular shape, and the resulting macromolecular ring was located around the charged nanoparticle perpendicularly to the vector of the external electric field strength. With an increase in the charge of the nanoparticle, the ring belt was ordered according to the types of macrochain links, forming concentric annular layers. The diameter of the macromolecular ring depended on the law of distribution of charged units in the macrochain. At elevated temperatures the annular macromolecular ring was deformed at the moments of the highest polarization of the nanoparticle.

作者简介

N. Kruchinin

Center for Laser and Information Biophysics, Orenburg State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: kruchinin_56@mail.ru
460018, Orenburg, Russia

参考

  1. Shahdeo D., Kesarwani V., Suhag D. et al. // Carbohydrate Polymers. 2021. V. 266. P. 118138. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118138
  2. Li X., Zhang M., Zhou X., Hu J. // Analytical Biochemistry. 2021. V. 631. P. 114369. https://doi.org/10.1016/j.ab.2021.114369
  3. Chakraborty K., Biswas A., Mishra S. et al. // ACS Appl. Bio Mater. 2023. V. 6. P. 458. https://doi.org/10.1021/acsabm.2c00726
  4. Knittel L.L., Zhao H., Nguyen A. et al. // J. Phys. Chem. B. 2020. V. 124. P. 3892. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c01444
  5. Retout M., Cornelio B., Bruylants G., Jabin I. // Langmuir. 2022. V. 38. P. 9301. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01122
  6. Zanetti-Polzi L., Charchar P., Yarovsky I., Corni S. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 20129. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04335
  7. Jha S., Ramadori F., Quarta S. et al. // Bioconjugate Chemistry. 2016. V. 28. P. 222. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00441
  8. Khlebtsov B.N., Khanadeev V.A., Burov A.M. et al. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 10647. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c00991
  9. Silva F., Zambre A., Campello M.P.C. et al. // Bioconjugate Chemistry. 2016. V. 27. P. 1153. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00102
  10. Liu B., Liu J. // Matter. 2019. V. 1. P. 825. https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.08.008
  11. Wang X., Ham S., Zhou W., Qiao R. // Journal: Nanotechnology. 2023. V. 34. P. 025501. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac973b
  12. Dongying Q., Lan L., Qian D. // Process Biochemistry. 2020. V. 98. P. 51. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.07.019
  13. Sokolov P.A., Ramasanoff R.R., Gabrusenok P.V. et al. // Langmuir. 2022. V. 38. P. 15776. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c02668
  14. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G., Neyasov P.P. // Rus. J. of Physical Chemistry A. 2021. V. 95. № 2. P. 362. https://doi.org/10.1134/S003602442102014X
  15. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Surfaces and Interfaces. 2021. V. 27. P. 101517. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.101517
  16. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 5. P. 591. https://doi.org/10.1134/S1061933X21050070
  17. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2022. V. 96. № 3. P. 622. https://doi.org/10.1134/S0036024422030141
  18. Kucherenko M.G., Kruchinin N.Yu., Neyasov P.P. // Eurasian Physical Technical Journal. 2022. V. 19. № 2 (40). P. 19–29. https://doi.org/10.31489/2022No2/19-29
  19. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 1. P. 79. https://doi.org/10.1134/S1061933X20060083
  20. Kruchinin N.Yu. // Ibid. 2021. V. 83. № 3. P. 326. https://doi.org/10.1134/S1061933X2102006X
  21. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2020. V. 82. № 4. P. 392. https://doi.org/10.1134/S1061933X20040067
  22. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Eurasian Physical Technical Journal. 2021. V. 18. № 1. P. 16. https://doi.org/10.31489/2021No1/16-28
  23. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2021. V. 55. № 6. P. 442. https://doi.org/10.1134/S0018143921060084
  24. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2022. V. 56. № 6. P. 499. https://doi.org/10.1134/S0018143922060108
  25. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
  26. Phillips J.C., Braun R., Wang W. et al. // J. Comput. Chem. 2005. V. 26. P. 1781. https://doi.org/10.1002/jcc.20289
  27. MacKerell A.D. Jr., Bashford D., Bellott M. et al. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 3586. https://doi.org/10.1021/jp973084f
  28. Huang J., Rauscher S., Nawrocki G. et al. // Nature Methods. 2016. V. 14. P. 71. https://doi.org/10.1038/nmeth.4067
  29. Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L., Naik R.R. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17281. https://doi.org/10.1021/jp801931d
  30. Cappabianca R., De Angelis P., Cardellini A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 42292. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05218
  31. Wei X., Harazinska E., Zhao Y. et al. // J. Phys. Chem. C. 2022. V. 126. P. 18511. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c05816
  32. Dutta S., Corni S., Brancolini G. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 3624. https://doi.org/10.3390/ijms22073624
  33. Kariuki R., Penman R., Bryant S.J. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 17179. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07751
  34. Farhadian N., Kazemi M.S., Baigi F.M., Khalaj M. // J. of Molecular Graphics and Modelling. 2022. V. 116. 2022. P. 108271. https://doi.org/10.1016/j.jmgm.2022.108271
  35. Wei X., Popov A., Hernandez R. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. P. 12538. https://doi.org/10.1021/acsami.1c24526
  36. Salassi S, Caselli L., Cardellini J. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2021. V. 17. P. 6597. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00627
  37. Riccardi L., Decherchi S., Rocchia W. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. P. 5616. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01365
  38. Li Z., Ruiz V.G., Kanduč M., Dzubiella J. // Langmuir. 2020. V. 36. P. 13457. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c02097
  39. Avila-Salas F, González R.I., Ríos P.L. et al. // J. Chem. Inf. Model. 2020. V. 60. P. 2966. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.0c00052
  40. Darden T., York D., Pedersen L. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 10089. https://doi.org/10.1063/1.464397
  41. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. et al. // Ibid. 1983. V. 79. P. 926. https://doi.org/10.1063/1.445869
  42. Shankla M., Aksimentiev A. // Nature Communications. 2014. V. 5. P. 5171. https://doi.org/10.1038/ncomms6171
  43. Chen P., Zhang Z., Gu N., Ji M. // Molecular Simulation. 2018. V. 44. P. 85. https://doi.org/10.1080/08927022.2017.1342118

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (1MB)
索引源数据
3.

下载 (234KB)
索引源数据
4.

下载 (325KB)
索引源数据
5.

下载 (1MB)
索引源数据
6.

下载 (215KB)
索引源数据

版权所有 © Н.Ю. Кручинин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».