Modeling Conformational Rearrangements of a Macromolecule Adsorbed on a Metal Nanoparticle in an External Electric Field

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The properties of a specially created analytical model of conformational rearrangements of a Gaussian macromolecular chain adsorbed on the surface of a metal nanoparticle in an external electric field are investigated. The results of calculations based on this model of the structure of polyelectrolyte chains and molecular dynamics (MD) modeling of polypeptide conformations near a gold nanoparticle are presented. It is found that an increase in the strength of the external electric field leads to a displacement of the links of the macromolecular edge to one of the poles of the polarized nanoparticle.

About the authors

M. G. Kucherenko

Orenburg State University

Email: nejapetr@yandex.ru
Orenburg, Russia

P. P. Neyasov

Orenburg State University

Email: nejapetr@yandex.ru
Orenburg, Russia

N. Yu. Kruchinin

Orenburg State University

Author for correspondence.
Email: nejapetr@yandex.ru
Orenburg, Russia

References

  1. Zhang P., Chiu Y., Tostanoski L.H. et al. // ACS Nano. 2015. V. 9. P. 6465; https://doi.org/10.1021/acsnano.5b02153
  2. Zhang H., Nayak S., Wang W. et al. // Langmuir. 2017. V. 33. P. 12227; https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b02359
  3. Fuller M.A., Köper I. // Nano Convergence. 2019. V. 6. P. 11; https://doi.org/10.1186/s40580-019-0183-4
  4. Qiu T.A., Torelli M.D., Vartanian A.M. et al. // Anal. Chem. 2017. V. 89. P. 1823; https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6b04161
  5. Angelatos A.S., Radt B., Caruso F. // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 3071; https://doi.org/10.1021/jp045070x
  6. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 9; https://doi.org/10.1134/S1990793120050036
  7. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 10; https://doi.org/10.1134/S1990793121020196
  8. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 7. С. 67; https://doi.org/10.1134/S1990793121040023
  9. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 3; https://doi.org/10.1134/S199079312232001X
  10. Chen Y., Cruz-Chu E.R., Woodard J. et al. // ACS Nano. 2012. V. 6. P. 8847. https://doi.org/10.1021/nn3027408
  11. Cantini E., Wang X., Koelsch P. et al. // Acc. Chem. Res. 2016. V. 49. P. 1223. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.6b00132
  12. Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г. // Коллоид. журн. 2019. Т. 81. С. 175; https://doi.org/10.1134/S1061933X19020078
  13. Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г. // ЖФХ. 2020. Т. 94. С. 1066; https://doi.org/10.1134/S0036024420070171
  14. Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г. // Биофизика. 2020. Т. 65. С. 219; https://doi.org/10.1134/S0006350920020104
  15. Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г. // Коллоид. журн. 2020. Т. 82. С. 177; https://doi.org/10.1134/S1061933X20020088
  16. Кручинин Н.Ю., Кучеренко М.Г. // Коллоид. журн. 2020. Т. 82. С. 440; https://doi.org/10.1134/S1061933X20040067
  17. Кучеренко М.Г., Русинов А.П., Чмерева Т.М. и др. // Оптика и спектроскопия. 2009. Т. 107. С. 510; https://doi.org/10.1134/S0030400X0909029X
  18. Kucherenko M.G., Izmodenova S.V., Kruchinin N.Yu. et al. // High Energy Chem. 2009. V. 43. P. 592; https://doi.org/10.1134/S0018143909070169
  19. Phillips J.C., Braun R., Wang W. et al. // J. Comput. Chem. 2005. № 26. P. 1781; https://doi.org/10.1002/jcc.20289
  20. Кучеренко М.Г., Чмерева Т.М. // Вестн. ОГУ. 2008. № 9. С. 177.
  21. Кучеренко М.Г., Кручинин Н.Ю., Чмерева Т.М. // Вестн. ОГУ. 2010. № 5. С. 124.
  22. Кучеренко М.Г., Измоденова С.В., Чмерева Т.М. и др. // Вестн. ОГУ. 2013. № 9. С. 100.
  23. Гросберг А.Ю., Хохлов А.P. Статистическая физика макромолекул. М.: Наука, 1989.
  24. MacKerell Jr. A.D., Bashford D., Bellott M. et al. // J. Phys. Chem. B. 1998. V 102. P. 3586; https://doi.org/10.1021/jp973084f
  25. Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L. et al. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17281; https://doi.org/10.1021/jp801931d
  26. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. et al. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. P. 926; https://doi.org/10.1063/1.445869
  27. Darden T., York D., Pedersen L. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 10089; https://doi.org/10.1063/1.464397
  28. Shankla M., Aksimentiev A. // Nature Commun. 2014. V. 5. P. 5171; https://doi.org/10.1038/ncomms6171

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (493KB)
3.

Download (312KB)
4.

Download (506KB)
5.

Download (520KB)
6.

Download (1MB)
7.

Download (257KB)

Copyright (c) 2023 М.Г. Кучеренко, П.П. Неясов, Н.Ю. Кручинин

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».