И.А. Калиман, А.А. Московский, С.С. Конюхов, А.В. Немухин

Моделирование протонного транспорта в канале грамицидина А

Представлены результаты расчетов профилей свободной энергии для процесса переноса протона вдоль ориентированной цепочки молекул воды в канале грамицидина А. Использован оригинальный вариант метода молекулярной динамики с жесткими фрагментами для описания движений пептидных групп канала и внешних молекул воды. Моделирование внутренней цепи, состоящей из молекул воды осуществлялось при помощи параметров силового поля PM6, позволяющего описывать разрывы и образование химических и водородных связей в молекулах воды. Рассмотрены разные механизмы переноса протона через канал грамицидина А: стадии переноса протона H⁺, анионного дефекта OH^– и переориентации молекул воды в канале. Параллельная схема расчета траекторий реализована путем разделения координаты реакции на сегменты, а объединение результатов проводилось по методу взвешенных гистограмм. Показано, что процессы перемещения и протона, и аниона OH^– являются безбарьерными. Энергетический барьер характерен лишь для стадии переориентации водной цепи внутри канала.

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2008, том 49, № 5, стр. 291-294