蛋白质在溶液,蛋白质粉末和电极封闭中的电子转移
Setare Mostajabi Sarhangi1, Dmitry V Matyushov1
1School of Molecular Sciences, Department of Physics and Center for Biological Physics, Arizona State University, PO Box 871504, Tempe, Arizona 85287-1504, United States.
用分子动力学模拟来研究蛋白质中的电子转移. 封闭和活性位点的极化性显著降低了激活障碍,影响了电子传输速率.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 电化学 电化学 电化学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 生物电子运输链涉及接口和封闭.
- 蛋白质电子转移速率通常在溶液中测量,这限制了对封闭环境的理解.
研究的目的:
- 为了比较溶液中的阿祖林蛋白与封闭中的电子转移激活参数.
- 用蛋白质粉末和黄金板封闭来建模电化学实验条件.
主要方法:
- 青蛋白的分子动力学模拟.
- 在计算中包括活性位点的极化性.
- 在两块黄金板之间和蛋白质粉中模拟限制.
主要成果:
- 蛋白质活性位点的极化性是降低电子转移激活屏障的关键.
- 强大的电场在封闭中导致~0.1-0.2 eV的重组能量.
- 低激活障碍 (~2kBT) 会导致反应速率的温度依赖性较弱.
结论:
- 限制和活性位点的极化性调节蛋白质的电子转移.
- 计算显示蛋白质半反应没有动态介质控制.
- 电子传输速率随着距离电极的距离呈指数下降.
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