第一性原理分析肽亚单位的分子和电子结构

Feliciano G.T , da Silva A., Reguera G. E and Artacho, E. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 8023−8030

建模动机

相关研究能使用自定义属性为蛋白质纳米线工程提供基础知识。

建模成果

研究中显示的菌毛蛋白结构和电子特征，为菌毛蛋白肽环境下的电子传导在结构和氨基酸序列层面能得到优化提供了理论依据。

模型系统/软件

提取硫还原地杆菌(GS菌毛蛋白)中的小α螺旋肽MM模拟(GROMACS code)的统计独立快照用于SIESTA单点计算，并应用于第一性原理下的电子结构和静电学的统计平均值计算。

SIESTA模拟提供了以下主要信息：

· 不同构象的能量

· 空间电荷分布及HOMO-LUMO间隙

· GS菌毛蛋白上分布的平均静电势

Emilio Artacho

SIMUNE专家委员会成员、SIESTA代码核心开发团队成员、该项目发起人之一。

图：真空状态（944个原子)和溶解状态（4580个原子）中QM优化下产生的GS菌毛蛋白能量最低构象HOMO和LUMO周围态密度。