Conference publications

Abstracts

XVIII conference

Self-organization of protein-like HP copolymers of various composition by percentage (molecular dynamics study)

Mikhaylyuk M.G., Tereshkina K.B., Fedik I.V., Shaitan K.V., Krupyanskii Yu.F.

Semenov Institute of Chemical Physics RAS (ICP), Russia, 119991, Moscow, Kosygina ul., 4

Создание функциональных полимеров на основе биомиметического подхода – актуальная задача в области наук о материалах и нанотехнологии. В основополагающих работах [1, 2] предложена схема создания специальных первичных «белковоподобных» структур НР сополимеров. Там же рассмотрена модель молекулярной эволюции белковоподобных сополимеров. Показано, что могут реализовываться как восходящая, так и нисходящая ветви эволюции, в зависимости от величины параметра взаимодействия РР единиц. В этих работах соотношение мономеров Н и Р, для простоты, бралось равным 1:1.

В настоящей работе методом молекулярной динамики рассмотрена самоорганизация НР сополимеров, при различном соотношении Н и Р единиц. Разбиение мономеров на гидрофильные, или полярные (Р) и гидрофобные (Н) единицы проводилось так же как и в работах [1, 2]. Число мономерных звеньев бралось равным 256. Соотношение Н и Р единиц варьировалось в широком интервале от 1:1 до 1:50. Величина взаимодействия между НН субъединицами (при температуре Т = 300 К) была выбрана равной 2kT и далее не варьировалась. Было показано, что практически при всех соотношениях Н и Р единиц радиус гирации сильно уменьшался при увеличении epsilon до 0,4 kT и далее с ростом epsilon плавно и незначительно убывал. Анализ данных свидетельствует о том, что восходящая ветвь эволюции реализуется выше определённого epsilon лишь при соотношении Н и Р единиц , превышающем некоторое критическое значение.

Таким образом, чтобы наблюдалось эффективное обучение (или восходящая ветвь эволюции) необходимо выполнение двух условий в ряду генерируемых поколений: высокая скорость сворачивания (критерий скорости обучения) и оптимальное соотношение между мономерами (Н:Р>=1:10).

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 09-04-01081a) и гранта Отделения химии и наук о материалах (Программа 3/ОХ – 09).

Литература

1. Khokhlov A.R., Khalatur P.G. Conformation-Dependent Sequence Design (Engineering) of AB Copolymers // Phys.Rev.Lett., 82, 1999, p. 3456

2. Khalatur P.G., Novikov V.V, Khokhlov A.R. Conformation-Dependent Evolution of Copolymer Sequences // Phys. Rev. E, 67, 2004, 051901

• view as PDF