氨基酸及多肽在方解石表面吸附的分子动力学模拟研究

生物分子在无机晶体表面的选择性吸附是生物矿化研究的关键问题之一。选取五聚天冬氨酸、天冬氨酸和赖氨酸作为研究对象,分别对这些多肽和氨基酸在方解石(104)晶面上的吸附进行分子动力学模拟,研究其在无机晶面上的吸附特点和动力学特征。结果表明:天冬氨酸与晶面的直接作用相对较弱,倾向于吸附在方解石(104)晶面附近的第三或者第四溶剂化层,并且和溶剂化层中有序的水分子形成氢键与晶面相互作用;天冬氨酸和赖氨酸在方解石(104)表面上的吸附特点表明,氨基酸中氨基NH+3和羧基COO-本身的电性是影响氨基酸在材料表面的吸附的重要因素;方解石晶体表面的电荷分布与密度显著地影响多肽或蛋白质中具有电荷的残基的吸附取向、结构与强度,表明在研究生物矿化过程中,需要注意到晶体生长过程中生物分子和晶核及表面之间的晶格匹配。