外部电场中DNA双螺旋周围K$^+$离子的动力学：分子动力学研究
摘要：DNA双螺旋结构的稳定性是由围绕大分子的金属对离子形成的扩散层所维持。真实环境中的对离子动力学受到DNA和其他生物大分子产生的电场的控制。本研究使用中和K$^+$对离子的DNA双螺旋系统和KCl盐溶液体系，在不同强度的外电场（最高达到32 mV/AA）中进行了分子动力学研究。对这些系统的离子电导率分析表明，与KCl盐溶液相比，DNA双螺旋周围的对离子被减慢。计算得到的离子迁移率在(0.05-0.4) mS/cm之间，具体取决于外电场相对于双螺旋的取向。在与大分子平行的电场下，K$^+$对离子沿着双螺旋的沟槽移动，停留时间更长的地方是较窄的小沟。在与大分子垂直的电场下，对离子的动力学受DNA原子的影响较小，当外电场值达到约30 mV/AA时，双螺旋会从双链状态转变为单链状态。
作者：O.O. Zdorevskyi, S.M. Perepelytsya
论文ID：2010.13596
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2020-10-27