On the origins of apparent fragile-to-strong transition of protein hydration waters
用~ 2 H NMR研究了蛋白质水化水的重取向机理。在过去，温度相关时间的交叉被报道在T_x1= 225 K（X1）和T_x2= 200 K（X2）。我们表明，无论是X1还是X2都不涉及到一个脆弱到强大的转变。我们的结果排除了X1的存在。此外，它们表明，水在T<T_x2时进行热激活和扭曲的四面体跳跃，这意味着X2起源于这种运动的开始，这可能与具有定义的氢键网络的材料中的普遍缺陷扩散有关。
2008-10-22 cond-mat.soft
Depth dependent dynamics in the hydration shell of a protein
以溶菌酶和肌红蛋白为例，我们研究了折叠蛋白质中水合水/蛋白质缔合的动力学。进行广泛的分子动力学模拟，以确定潜在的机制的动力学转变，对应于放大的原子波动蛋白质的发病。在每个残基的截止距离内的水分子的数量与蛋白质深度指数成线性比例，并且不受骨架的局部动力学的影响。保持跟踪的水分子内的截止球，我们观察到一个有效的停留时间，在生理温度下的深度指数成反比缩放，而扩散逃逸是高度减少以下的过渡。当蛋白质是功能性的时，对于球体内的水分子的平均偶极矢量，获得与深度无关的取向记忆损失。当低于转变温度时，溶剂处于玻璃态，作为蛋白质周围的固体外壳，抑制任何大规模的构象波动。在转变过程中，大部分水化壳解冻，水分子共同使蛋白质更具弹性。
2010-07-31 cond-mat.soft
Equilibrium protein adsorption on nanometric vegetable-oil hybrid film/water interface using neutron reflectometry
在空气-水界面处，使用具有交联的甲硅烷基化基团的官能化蓖麻油（ICO）已经形成厚度为约两纳米的纳米膜。这些混合膜代表了在生物医学应用中替代传统聚合物材料的优秀候选材料，但它们需要在与蛋白质吸附高度相关的生物相容性方面进行优化。中子反射率已被用来研究吸附的两个模型蛋白质，牛血清白蛋白和溶菌酶，在硅烷基化油（ICO）-水界面的存在和不存在的盐在生理离子强度和pH值和在不同的蛋白质浓度。这些测量进行比较，吸附在空气-水界面。虽然盐在空气-水和油-水界面上以类似程度增强吸附，但油膜的影响是显著的，与空气-水界面相比，油-水界面上的吸附高三到四倍。在这些条件下，两种蛋白质吸附层的浓度曲线表明多层吸附：外层（油侧）的厚度接近蛋白质分子短轴的尺寸，约30 μ m，表明长轴平行于界面的侧向取向。内层延伸至55-60微米。有趣的是，在所有情况下，油膜的组成保持完整，没有显著的蛋白质渗透到膜中。在这些纳米膜上的最佳吸附，1.7-2.0 mg $\bullet$ m-2，与最近使用石英晶体微量天平和原子力显微镜在厚固体交联膜上获得的结果相当，特别显示在标准生理条件下在这些ICO膜界面处的吸附是非特异性的。这些结果提供了有用的信息，对阐述植物油为基础的纳米膜，在直接的纳米级应用或作为前体膜在制造较厚的宏观膜用于生物医学应用。2
2020-11-20 cond-mat.soft
Multi-scale approach for self-Assembly and protein folding
我们开发了一种多尺度方法来模拟现实条件下的水合纳米生物系统（例如，纳米颗粒和蛋白质溶液在生理条件下在长达数小时的时间尺度上）。我们将生物界面处的水的原子模拟（例如，蛋白质或膜）和纳米界面（例如，纳米颗粒或石墨烯片）和用于蛋白质折叠和蛋白质设计的水合水的粗颗粒模型。我们研究蛋白质的自组装和结晶，在散装或约束下，和蛋白质吸附到纳米粒子的动力学，验证我们的预测与几个实验组合作。我们试图找到基本问题的答案（为什么水对生命如此重要？哪些特性使水在生物过程中独一无二？）我们能设计出更好的药物吗？我们能限制导致老年痴呆症的蛋白质聚集吗？如何实现nanotheranostic？）在这里，我们只关注我们的方法的两个较大的尺度：（i）在亚纳米长度尺度和毫秒到秒的时间尺度的水合蛋白质和蛋白质折叠的粗粒描述，和（ii）在10-100 nm的长度尺度和秒到小时的时间尺度的纳米颗粒上的蛋白质自组装的粗粒建模。
2017-07-04 cond-mat.soft
Lipid Controlled Non-Monotonic Assembly and Rheology of an Egg Yolk Protein at Water-Soybean Oil Interface
Department of Physics, School of Natural Sciences, Shiv Nadar Institution of Eminence（锡南达尔卓越学院自然科学学院物理系）
该研究探究了卵黄高磷蛋白在水-大豆油界面的吸附与流变特性，发现脂质对其组装存在非单调调控作用，为优化食品产品组成提供了依据。
2026-08-13 cond-mat.soft
Influence of water models on water movement through AQP1
水通过膜蛋白的扩散是细胞功能的一个关键方面。细胞代谢的基本过程由渗透压驱动，渗透压取决于水通道。膜蛋白如水通道蛋白（AQP）负责使水能够通过细胞膜运输。AQPs具有高度选择性，仅允许水和相对较小的极性分子穿过膜。在实验上，通过膜蛋白的水通量的估计仍然是一个挑战，因此准确的模拟水运输是特别重要的。我们提出了一个数值研究水扩散通过AQP 1比较三个水模型：TIP 3 P，OPC和TIP 4P/2005。计算了体扩散、扩散渗透率和渗透渗透率，并对各种模型进行了比较。结果表明，TIP 3 P（一个特别广泛的生物系统模拟模型），最近开发的TIP 4P/2005和OPC模型之间有显着差异。我们证明，OPC和TIP 4P/2005再现蛋白质-水的相互作用和动力学与实验数据非常吻合。从这项研究中，我们发现，水模型的选择有一个显着的影响，计算水动力学以及其分子行为内的生物纳米孔。
2021-10-20 cond-mat.soft
Temperature-dependent mechanisms for the dynamics of protein-hydration waters: a molecular dynamics simulation study
利用分子动力学模拟研究了弹性蛋白样肽和胶原蛋白样肽水化壳的温度依赖性动力学和结构。对于这两个模型肽，它是一致的观察到，在冷却时，水动力学的机制不断变化，从小步扩散运动到大步跳跃运动，水动力学的温度依赖性表现出弱交叉从脆弱的行为到强的行为，和氢键网络的顺序增加。从脆弱到强大的行为的弱交叉的温度被发现与达到氢键网络的最大可能的顺序，使结构变得与温度无关的温度相一致。在强区，水的平移和旋转动力学的温度依赖性的特征在于由一个激活能ca。E_a=0.43 eV，与以前对蛋白质水化水的介电谱和核磁共振研究结果一致。在这些温度下，围绕双重分子对称轴的扭曲π翻转运动，即，水特异性β过程是水动力学的一个重要方面，至少在水-肽界面处是如此。此外，它示出的水合水表现出明显的动力学不均匀性，这可以追溯到一个强烈的放缓水运动的肽分子附近，由于形成水-肽氢键。
2009-02-20 cond-mat.soft
Water-in-water PEG/DEX/protein microgel emulsions: effect of microgel particle size on the rate of emulsion phase separation
本研究探究不同直径（约40-190 nm）β-乳球蛋白微凝胶颗粒对单一ATPS制备的聚乙二醇包葡聚糖乳液早期相分离动力学的影响，发现微凝胶尺寸存在稳定阈值，大于60 nm时可有效抑制液滴聚结，相分离由聚结与沉降相互作用决定。
2025-02-13 cond-mat.soft
Water at interface with proteins
水对蛋白质的活性是必不可少的。然而，水的性质对蛋白质行为的影响只被部分理解。最近，一些实验研究了水化水的动力学和蛋白质的动力学之间的关系。这些作品产生了大量的数据，其解释有争议。新的实验测量了低温下蛋白质表面水的动力学，发现了一种可能与蛋白质活性（蛋白质玻璃化转变）的减缓和停止有关的质变（交叉），这可能与低温下有机材料的安全保存有关。为了更好地理解实验数据，讨论了几种情况。在这里，我们回顾这些实验，并讨论它们的解释与水的异常性质。我们总结了过冷水在界面处的热力学和动力学的结果。我们还考虑了水对蛋白质稳定性的影响，通过蒙特卡罗模拟和理论计算，在理解的方向上迈出了一步，水协同性和氢键界面强化的相互作用如何影响蛋白质冷变性。
2010-12-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
The Dynamic Transition of Protein Hydration Water
生物分子和其他纳米结构表面上的薄层水可以过冷到本体水无法达到的温度。Chen等人[PNAS 103，9012（2006）]提出，通过准弹性中子散射观察到的220 K附近的异常可以用大量水的隐藏临界点来解释。基于更灵敏的测量水的全氘藻蓝蛋白，使用新的中子背散射光谱仪SPHERES，和改进的数据分析，我们目前的结果表明，没有迹象表明这样一个脆弱的强过渡。在220 K下的弹性强度的拐点具有与在170 K下的量热玻璃化转变相容的动力学起源。弛豫时间的温度依赖性对数据评估高度敏感;它可以与其他技术的结果完全一致，没有任何异常。
2010-02-12 cond-mat.soft
The structural order of protein hydration water
水溶解生物分子的能力对我们的生命至关重要。研究表明，蛋白质对水在其水化壳层中的行为有着深刻的影响，而水的行为反过来又影响着蛋白质的结构和功能。然而，由于缺乏合适的结合蛋白质/水界面上氢键信息的结构描述符，至今对蛋白质是否促进或破坏水在其水化壳层中的结构有序性仍没有一致的认识。本文对溶菌酶蛋白质在水中的分子动力学行为进行了全原子分子动力学模拟，并利用新开发的结构描述子分析了蛋白质水合水的氢键结构。我们发现，蛋白质促进水化水的局部结构有序化，而对单个氢键的强度的影响可以忽略不计。这些发现对生物分子的结构和功能至关重要，并为蛋白质在水中的水合作用提供了新的见解。
2022-08-25 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
The percolation transition of hydration water: from planar hydrophilic surfaces to proteins
水合水的跨越氢键网络的形成被发现发生通过在各种系统中的2D渗滤过渡：光滑的亲水性表面，表面的单个蛋白质分子，蛋白质粉末和稀释的肽溶液。水-水氢键的平均数nH在逾渗阈值从2.0到2.3变化，这取决于温度，系统大小和表面性质。计算的nH允许一个简单的估计在各种系统中，包括生物分子的水合水的渗滤阈值。
2005-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Comparative Study of the Drying Evolution and Dried Morphology of two Globular Protein and De-ionized water Solutions
干燥蛋白质液滴中的斑图形成持续吸引相当多的研究关注，因为它可以与特定的蛋白质-蛋白质相互作用相关联。的干燥演变和最终的裂纹图案的广泛研究，突出的浓度依赖性（从1至13重量%）的两个球状蛋白质，溶菌酶（赖氨酸）和牛血清白蛋白（BSA），在去离子水。干燥演变开始于恒定接触半径模式，并转变为混合模式，其中流体前沿和接触角都发生变化。接触角单调减小，而流体前沿呈现两个区域：初始线性区域和后来的非线性区域。与线性状态不同，非线性状态对于Lys液滴更快。这导致在中心区域形成“丘”状结构。一个新的功能，“酒窝”被观察到在这个土堆，这是依赖于初始浓度。BSA和赖氨酸的不同裂纹形态强烈依赖于溶液的初始状态，可以用一个简单的力学模型来解释。事实上，当在均匀条件（表面、湿度、温度、液滴直径等）下干燥时，演化和最终图案显示为初始状态的指纹。
2020-04-12 cond-mat.soft
Dynamics of lysozyme and its hydration water under electric field
用非相干准弹性中子散射（QENS）研究了静电电场对溶菌酶及其水合水动力学的影响。在210 $<$ T $<$ ~ 260 K的温度范围内，对分别用重水（D2 O）和轻水（H2O）水合的溶菌酶样品进行了测量，以捕获蛋白质动力学，并探测水合壳的动力学。两种情况下的水合分数为约$\sim$ 0.38克水/克干蛋白。研究的场强分别为0 kV/mm和2 kV/mm（2 - 10 $^6$ V/m）的蛋白质水合与D2 O和0 kV和1 kV/mm的H2O水合对应物。虽然蛋白质的整体内部质子动力学似乎不受高达2 kV/mm的电场的施加的影响，可能是由于更强的分子内相互作用，但也没有明显的定量增强水合水的扩散动力学，根据我们最近在2.5 kV/s的电场值下对二氧化硅孔隙中的水进行的观察，这可能是由于水和两种吸附主体（二氧化硅和蛋白质）之间的表面相互作用的差异，或者由于对于增加的分子扩散存在临界阈值电场值Ec $\sim$ 2-3 kV/mm，电击穿是我们的样品的限制。
2013-12-06 cond-mat.soft
Proteins at air-water and oil-water interfaces in an all-atom model
采用全原子分子动力学方法研究了五种蛋白质在空气-水和油-水界面上的行为。发现蛋白质在固定到界面时会变形。这种行为是一致的现象学的方式引入的接口在一个粗粒度的模型，通过一个力，取决于残留物的亲水性指数。蛋白质与油-水界面的偶联强度大于与空气-水界面的偶联强度。它们在油-水界面处扩散较慢，但不从其脱钉，而在另一界面处观察到脱钉事件。二硫键的还原减慢了扩散。
2018-01-08 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Water Contribution to the Protein Folding and its Relevance in Protein Design and Protein Aggregation
水在蛋白质稳定性中起着重要作用。然而，水的性质对蛋白质行为的影响仅被部分理解。已经提出了几种理论来深入了解冷变性和压力变性的机制，或者温度和压力的极限，在此之上没有蛋白质具有稳定的功能状态，或者解折叠和聚集是如何相关的。在这里，我们回顾了我们的结果的基础上的理论方法，可以合理化的水对蛋白质溶液的自由能的贡献。我们使用蒙特卡罗模拟，我们如何可以合理化实验数据与我们最近的结果。我们讨论了我们的研究结果如何有助于开发新的合成生物聚合物的设计新的策略或减轻神经退行性病变的可能方法。
2021-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Spontaneous gelation of wheat gluten proteins in a food grade solvent
将小麦面筋蛋白结构化为具有可调机械性质的凝胶将为生产富含植物蛋白的食品提供更多的通用性。面筋是一种不溶于水的强弹性蛋白质材料，很难加工。我们使用一种新的分馏程序，允许从面筋的水/乙醇可溶性蛋白质混合物，富含谷蛋白聚合物在前所未有的高比例（50%）的分离。我们在这里调查的蛋白质混合物在水/乙醇（50/50 v/v）溶剂中的悬浮液的粘弹性，并表明，在很宽的浓度范围内，它们经历了由氢键驱动的自发凝胶化。我们成功地合理化我们的数据，使用渗流模型和相关的凝胶的粘弹性，其分形维数测量散射技术。面筋凝胶显示出自愈合特性，并且其弹性平台覆盖几十年，从0.01到10000 Pa。特别地，可以生产与标准水合面筋相比非常软的凝胶。
2015-06-10 cond-mat.soft
Putting Proteins back into Water
我们引入一个简化的蛋白质模型，其中溶剂（水）的自由度显式出现（虽然在一个非常简化的方式）。使用这个模型，我们能够恢复在很宽的温度范围内的蛋白质的热力学现象。特别是，我们描述了一个单一的框架内的温暖和{ \it冷}蛋白质变性，同时解决重要的问题模型蛋白质的结构。
2000-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Test of cold denaturation mechanism for proteins as a function of water's structure
在最近的论文[PRL 91，138103（2003）]中，提出了一种基于局部低密度水结构的损失来解释蛋白质冷变性的新机制。在本文中，这一机制是通过全原子数值模拟测试。与该提议非常一致的是，在水的高密度液体（HDL）状态下发现了导致未折叠状态的冷变性，在该状态下，开放的四氢呋喃氢键的量在冷却时减少。
2006-03-09 cond-mat.other cond-mat.soft
Thermoresponsivity of poly(N-isopropylacrylamide) microgels in water-trehalose solution and its relation to protein behavior
假设：添加剂通常用于调节大分子构象转变。在添加剂中，海藻糖是一种优异的生物保护剂，在响应性聚合物中，PNIPAM是研究最多的材料。然而，到目前为止，它们的相互作用机制只是暗示，没有直接的调查，而且，至关重要的是，从来没有阐明与蛋白质相比。详细的见解将有助于了解PNIPAM微凝胶在多大程度上可以有效地用作合成仿生材料，以在胶体尺度上再现和研究分离的蛋白质行为及其对与特定共溶剂或共溶质相互作用的敏感性。实验：采用动态光散射法研究海藻糖对PNIPAM微凝胶溶胀行为的影响;采用拉曼光谱法和分子动力学模拟从分子尺度上探讨溶胀-去溶胀转变过程中溶剂化和动力学的变化。调查结果：强水合海藻糖分子与PNIPAM微凝胶形成水介导的相互作用，从而在过渡区以下和以上保持聚合物水合，同时显著抑制聚合物及其水合壳的局部运动。我们的研究，第一次，表明，减缓动力学和优先排斥的主要机制，海藻糖的PNIPAM微凝胶的效果，在不一致的优先吸附醇，但在海藻糖蛋白质系统中观察到的行为完全类似。
2022-02-20 cond-mat.soft
Interlayer Water Regulates the Bio-nano Interface of a \b{eta}-sheet Protein stacking on Graphene
利用分子动力学模拟，我们研究了一个集成的生物纳米界面组成的\b{eta}-折叠蛋白质堆叠在石墨烯上。我们发现模型蛋白质在石墨烯上的堆积组装可以通过水分子来控制。填充在生物纳米界面间隙中的层间水可抑制蛋白质表面基团的分子振动，从而削弱蛋白质的CH_（12）。π相互作用驱动蛋白质和石墨烯的吸引力。由于水和蛋白质表面的相互作用，蛋白质在石墨烯上的相对运动会使层间水的分子间耦合松弛。这种作用降低了层间水对蛋白质在石墨烯上组装的阻碍作用，使蛋白质在石墨烯上处于合适的吸附状态，形成了较深的自由能陷阱。由此可见，蛋白质与石墨烯之间的相互作用、蛋白质与水的耦合以及石墨烯与水的相互作用都参与了水分子在生物-纳米界面内行为的调控，从而控制了层间水对蛋白质在疏水石墨烯上组装的阻碍作用。这些结果提供了一个深入了解蛋白质吸附到石墨烯表面在水中的基本机制。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the origin of diverse time scales in the protein hydration layer solvation dynamics: A molecular dynamics simulation study
为了探究溶剂化动力学中所观察到的多个时间尺度的微观起源，我们进行了几个计算机实验。我们对溶菌酶、肌红蛋白和甜蛋白Monellin三种蛋白质-水体系进行了原子分子动力学模拟。在这些实验中，我们突变某些天然探针（色氨酸）的相邻氨基酸侧链的电荷，并冻结侧链运动。为了区分不同的贡献，我们分解的总溶剂化能响应中存在的各种组件的系统。这使我们能够捕捉不同的自我和交叉能量相关项之间的相互作用。冻结蛋白质的运动去除了由侧链波动引起的最慢的成分，但仍保留了一部分慢度。这导致的结论是，在~20-80 ps范围内的慢分量来自于水化层中存在的慢水分子。而超过100 ps的组分可能来自各种来源，即氨基酸侧链中的相邻电荷、与它们氢键合的水分子以及侧链和水之间的动态耦合运动。此外，电荷还加强了附近水分子的结构有序性，并有助于形成局部长寿命的氢键网络。溶剂化动力学中的空间和时间响应的进一步分离揭示了水合作用和本体水的不同作用。我们发现，水化层的水分子主要负责缓慢的组件，而最初的超快衰变主要出现（约80%），由于体积。这与早期的理论观察一致。我们还试图合理化我们的结果与分子流体动力学理论的帮助下，开发使用经典的时间依赖性密度泛函理论在半定量的方式。
2017-10-11 cond-mat.soft
More than one dynamic crossover in protein hydration water
对过冷区域液态水的研究使人们对水的结构和行为有了更多的了解。虽然散装水冻结在其均匀的成核温度约235 K，蛋白质水合水，水分子的蛋白质的结合避免结晶。在这里，我们研究的氢键（HB）网络的水分子的膨胀层的动力学，比较测量的水合球状蛋白质的粗粒度模型，已被证明成功地再现水合水的性质的结果。利用介电谱测量了质子电荷涨落弛豫时间随温度的变化关系。这些波动与吸附在蛋白质表面上的水分子的HB网络的动力学有关。用蒙特卡罗（MC）模拟和平均场（MF）计算研究了该模型的动力学和热力学性质。在实验和模型分析中，我们发现两个动态交叉：（i）一个在252 K左右，（ii）一个在181 K左右。与模型的实验的协议，使我们能够在环境压力下的两个比热最大值的存在下的两个交叉。第一个是由于HB形成的波动，第二个，在较低的温度下，是由于HB网络的合作重新排序。
2011-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymeric Assembly of Gluten Proteins in an Aqueous Ethanol Solvent
小麦面筋蛋白的超分子结构在很大程度上是未知的，由于这个家族的蛋白质的内在复杂性和它们在水中的不溶性。我们在水/乙醇（50/50 v/v）中破碎谷蛋白，并获得蛋白质提取物，其耗尽麦醇溶蛋白（小麦谷蛋白的单体部分），并富含谷蛋白（小麦谷蛋白的聚合部分）。我们调查的结构的蛋白质在溶剂中用于提取在很宽的浓度范围内，通过结合X射线散射和多角度静态和动态光散射。我们的数据表明，在乙醇/水混合物中，蛋白质显示出良好溶剂中柔性聚合物链的特征。在稀的制度，蛋白质形成非常松散的结构的特征尺寸为150 nm，与内部动力学，这是定量类似的分支聚合物线圈。在更集中的制度，数据突出了一个层次结构与一个特征的长度尺度的顺序为几纳米，这显示了缩放与浓度预期的半稀释聚合物在良好的溶剂，和分形排列在更大的长度尺度。这种结构与聚合物凝胶的结构惊人地相似，从而提供了一些事实知识来合理化小麦面筋蛋白及其组装体的粘弹性。
2014-09-02 cond-mat.soft
Effect of hydrogen bonds on protein stability
冷变性和压力变性的机制是有争议的问题。一些模型提出，当变性发生时，在水合水分子之间形成更多的氢键。其他模型确定了表面水密度波动的原因，或者由于蛋白质内部水分子的位移而导致疏水接触的不稳定，如提出的高压。然而，很明显，水在这一过程中发挥着重要作用。在这里，我们回顾了一些模型，已经提出了深入了解这个问题。接下来，我们描述了一个粗粒度的水单层模型，成功地再现了水的复杂的热力学和比较以及在低水合水平的蛋白质实验。我们介绍了它的推广均聚物与水单分子层接触，并研究它的蒙特卡罗模拟。我们的目标是在理解水和界面氢键的协同性的相互作用如何影响蛋白质稳定性和展开的方向上迈出一步。
2010-11-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
How the stability of a folded protein depends on interfacial water properties and residue-residue interactions
蛋白质只有在其天然状态下折叠时才起作用，但温度T和压力P的变化会诱导其解折叠。因此，对于每种蛋白质，在T-P热力学平面中存在稳定区（SR），在该稳定区之外生物分子变性。已知SR的延伸和形状取决于i）氨基酸序列天然状态下的特定蛋白质残基-残基相互作用和ii）水合界面处的水性质。在这里，我们通过蒙特卡罗模拟分析了不同的粗粒度蛋白质模型在显式水中的i）和ii）的变化如何影响SR。我们表明，溶剂性质ii）是必不可少的，以合理化SR形状在低T和高P，我们的发现是强大的参数变化和不同的蛋白质模型。这些结果可以帮助开发新的策略，设计新的合成生物聚合物。
2017-04-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Protein folding mediated by solvation: water expelling and formation of the hydrophobic core occurs after the structure collapse
利用一个极简模型研究了蛋白质折叠中天然结构的结构搜索和去溶剂化之间的相互作用。这些结果支持折叠机制，其中蛋白质的大部分结构形成是在水从疏水核心排出之前实现的。这种观点将水分排出效应整合到蛋白质折叠的漏斗能量景观理论中。显示了SH3蛋白的实验结果的比较。在折叠转变之后，发现了具有部分溶剂化的疏水核心的接近天然的中间体。这个转变之后是最后一步，该步骤合作地将水分子从部分水合的蛋白质核心中挤出。
2002-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Role of water in Protein Aggregation and Amyloid Polymorphism
多种神经退行性疾病与淀粉样斑块的形成有关。我们对这一过程的不完全理解强调了破译蛋白质聚集原理的必要性。大多数实验和模拟研究主要从蛋白质的角度进行解释：溶剂的作用相对被忽视。在这个帐户中，我们提供了一个视角如何与水的相互作用影响折叠景观的$β$单体，一个$β_{16-22}$寡聚体的形成，并在Sup35肽原丝的形成。模拟结果表明，形成类似于原纤维中结构的易聚集结构（N $^*$）需要克服高的去溶剂化障碍。在极性Sup35肽片段中的原丝形成的机制说明水显著地减慢自组装。释放被困在孔隙中的水作为水线，产生具有干燥界面的原丝。类似地，将溶剂化单体添加到预形成的原纤维的主要驱动力之一是释放的水的熵增益。我们的结论是，假设蛋白质结晶的两步模型也必须保持从N $^*$开始的高级淀粉样结构的形成。具有不同水含量的多个N $^*$结构导致许多不同的载水多晶型结构。在主要疏水序列中，水加速原纤维形成。相比之下，水稳定的亚稳中间体显着减缓原纤维的生长速率在亲水序列。
2011-07-25 cond-mat.soft q-bio.BM
Dynamics of Protein Hydration Water
我们提出的频率和温度依赖的介电性能的溶菌酶解决方案在一个广泛的浓度制度，在零度以下的温度下测量，并比较结果与水的冰点以上的测量和水合溶菌酶粉末。我们的实验允许检查在广泛的温度范围内，包括所谓的无人区（160 - 235 K）的不冻水化水的动态。所获得的结果证明了水化壳动力学的双峰性，并在备受争议的水的脆到强转变的背景下进行了讨论。
2014-12-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Contribution of Water to Pressure and Cold Denaturation of Proteins
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
本文通过模拟研究了水在蛋白质冷变性和压力变性中的作用，揭示了水介导相互作用对蛋白质稳定性的影响，为蛋白质工程提供了新的计算工具。
2026-01-12 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Characterizing Hydration Properties Based on the Orientational Structure of Interfacial Water Molecules
在这篇手稿中，我们提出了一个通用的计算方法来表征从原子模拟采样的液态水界面的分子结构。该方法通过对界面水分子取向构型的统计分析，对界面结构进行了量化。该方法可用于生成非均质表面水化性质的位置相关图。我们提出了一个应用程序的表面疏水性的表征，我们用它来分析模拟的水合蛋白质。我们证明，这种方法能够揭示蛋白质水化壳的集体动力学的微观细节。
2017-08-23 cond-mat.soft
Reversibility, Water-Mediated Switching, and Directed Cell Dynamics
可逆开关的蛋白质的复杂网络动力学模拟在选定的网络玻璃和紧凑的小碳水化合物分子。蛋白质转变发生在长时间尺度上~ us -ms，使人联想到在玻璃化转变之上的玻璃形成过冷液体中发现的指数级大粘度;在寻找可逆减缓的“齿轮活化”机制时，Kauzmann从蛋白质被引导到玻璃。我在这里显示，选定的网络玻璃和小碳水化合物分子可以用来模拟这样的转换，并阐明特别是一些通用方面的串联重复序列。人锚蛋白串联重复序列D34具有426个残基的超螺旋“螺旋弹簧”结构，可逆地可塑性折叠。这样的分子对于目前的过渡态数值模拟来说太大了，目前仅限于~ 100个残基被~ 3000个水分子溶剂化~ ns。D34的过渡态表现出令人惊讶的简单的集体（“齿轮”）模式时，研究其中心附近的荧光，在样品中沿其12个螺旋重复突变修改。人们可以通过利用对称的45个原子的碳水化合物分子桥来理解这种“塑性”模式，从而从蛋白质“跨越”到无机网络玻璃。在那里，人们很容易识别齿轮，并可以证明集体模式是非局部的，水介导的[水（恐惧/亲水）]转换的标志。过渡模式的细节出现从分析的氨基酸α螺旋重复序列与水只有疏水性尺度。单层水膜在生理温度下的冻结和融化可以使锚蛋白重复序列能够指导肌肉、膜和细胞骨架中的细胞动力学。
2008-03-02 cond-mat.soft
Distinguishing dynamical features of water inside protein hydration layer: Distribution reveals what is hidden behind the average
自Pethig、Grant和Wuthrich关于蛋白质水化层的开创性工作以来，许多研究都致力于找出是否存在任何普遍和普遍的特征，可以将蛋白质水化层内的水分子与体相区分。鉴于表面本身因蛋白质而异，并且每个面向水的表面都是异质的，寻找通用特征一直是难以捉摸的。在这里，我们进行原子分子动力学模拟，以提出和证明，这样的定义特性可以出现，如果我们不看平均性能，但弛豫时间的分布。我们提出了四种不同的蛋白质-水系统的停留时间和旋转弛豫时间的分布的计算结果，并比较它们与相同数量的散装。由于同时存在形成弱氢键的肽骨架、不形成氢键的疏水氨基酸侧链和与周围水分子形成强氢键的带电极性基团，因此水合层中的分布在性质上是异常宽和对数正态的。宽的分布是负责的非指数介电响应，也同意与大的比热的水化水。我们的计算表明，虽然平均时间常数仅比散装水大2-3倍，但它不能很好地代表真实行为。特别是，平均值导致错误的结论，即水化层中的水是块状的。然而，所观察到的和计算出的较低的静态水化层的介电常数值仍然难以调和的广泛分布中观察到的动态性能。我们对这些独特的性质提供了一个合理的解释。
2017-08-01 cond-mat.soft q-bio.BM
Confinement effects on protein stability in a freezing water environment
University of Pamplona（潘普洛纳大学）；Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET-UNLP)（液体与生物系统物理研究所 (CONICET-UNLP)）；Universidad Nacional Arturo Jauretche（阿图罗·豪雷切国立大学）；Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学）；Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional La Plata（国家技术大学，拉普拉塔地区学院）
研究蛋白质在冷冻水环境中的行为，用分子动力学模拟，通过验证液固转变、主成分分析等揭示冰形成对蛋白质构象空间的影响及水结构对蛋白质稳定性的作用。
2026-07-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
Water Dynamics at Rough Interfaces
我们使用分子动力学计算机模拟和核磁共振实验来研究水在分子粗糙度和低流动性界面上的动力学。我们发现，当接近这样的界面时，水的结构弛豫，即，$α$过程，甚至在缺乏特定的吸引相互作用时也会减慢。这种突出的效果是伴随着一个平稳的过渡，从沃格尔到阿克里乌斯温度依赖性和跳跃事件的重要性日益增加。一致的，在蛋白质表面，偏离阿克里乌斯行为是弱的自由水不存在时。此外，在纳米多孔二氧化硅中，当一部分固体水在225 K附近形成时，会发生液态水的动态交叉，因此，液体动力学从体相转变为界面主导。在足够低的温度下，水表现出准普适的$β$过程，其特征在于活化能为$E_a\!=\!0.5$ eV，并且涉及关于大角度的各向异性重新取向。作为其大幅度的结果，更快的$β$过程基本上破坏了所有的取向相关性，使得在标准实验中难以观察到可能更慢的$α$过程。尽管如此，我们发现的迹象表明存在的结构弛豫下降到玻璃化转变的界面水接近185 K。水合蛋白质显示出高度限制的骨架运动的幅度，这减少冷却后，在可比的温度下消失，提供了证据的高度相关性的水重排的水化壳的二级蛋白质松弛。
2014-07-21 cond-mat.soft
Solvent Sensitivity of Protein Unfolding: Study of Chicken Villin Headpiece Subdomain in Water-Ethanol and Water-DMSO Mixtures
在目前的工作中，我们研究和比较展开的小蛋白，鸡绒毛头部（HP-36）在两种不同的水二元混合物，即水-乙醇（EtOH）和水-二甲基亚砜（DMSO）。在两种二元混合物中，发现HP-36在环境条件下解折叠（完全或部分，取决于混合物），否则需要高达~600 K的温度以在纯水性溶剂中变性。在所有情况下，发现解折叠的第一步是相似的，即由构成疏水核心的三个疏水（苯丙氨酸）残基即Phe-7、Phe-11和Phe-18形成的簇的分离，从而引发蛋白质的螺旋-2的解链。随后的解折叠步骤在不同的化学环境中遵循不同的路径。由于水-DMSO和水-乙醇都显示出依赖于组成的异常，因此展开动力学的细节也是如此。随着共溶剂浓度的增加，发现在两种情况下形成不同的部分未折叠的中间体。这反映在一个显着的非单调组合物依赖的几个顺序参数，包括分数的天然接触和蛋白质-溶剂相互作用能。这种部分未折叠状态的出现特别归因于乙醇的乙基和DMSO的甲基对疏水残基的优先溶剂化。而在DMSO中的蛋白质逐渐达到一个完全展开的状态在xDMSO=0.30，在水-乙醇中展开似乎是更复杂和敏感的溶剂组合物。
2013-07-10 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
A possible mechanism for cold denaturation of proteins at high pressure
我们研究蛋白质在高压下的冷变性。利用多正则蒙特卡罗模拟的模型蛋白质在水浴中，我们研究了水密度波动对蛋白质稳定性的影响。我们发现，以上的压力，水冻结到密集的冰相（$\approx2$千巴），冷变性与温度降低的机制是当地的低密度水结构的损失。我们发现我们的结果与牛胰腺核糖核酸酶A的数据一致。
2003-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Pressure Effects in Supercooled Water: Comparison between a 2D Model of Water and Experiments for Surface Water on a Protein
在大量水中的实验证实了具有不同密度的水分子的两种局部排列的存在，但是，由于在低温$T$下不可避免的冻结，不能确定这两种排列是否在两个阶段中分离。为了避免冻结，新的实验测量了蛋白质表面上低$T$时的水动力学，发现了从高$T$时的非阿耳忒弥斯状态到低$T$时近似阿耳忒弥斯状态的交叉。受这些实验的启发，Kumar等人[Phys. Rev. Lett. 100，105701（2008）]通过Monte Carlo模拟和平均场计算，研究了在水的细胞模型中动态交叉与两个液相共存的关系，并预测：（i）动态交叉是等时的，即交叉时间$τ_{\rm L}$的值近似与压力$P$无关;（ii）低- $T$状态的Arrhenius活化能$E_{\rm A}(P)$随着$P$的增加而降低;（iii）$τ$达到固定宏观时间$τ^*\geq τ_{\rm L}$时的温度$T^*(P)$随着$P$的增加而降低;特别地，这对于$τ=τ_{\rm L}$达到固定宏观时间时的交叉温度$T_{\rm L}(P)$也是如此。在这里，我们将这些预测与最近的准弹性中子散射（QENS）实验进行比较。Q. Chu { \it等}在不同的$P$值下对水合蛋白质的影响。我们发现，实验与这三个预测一致。
2008-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
High-Precision Megahertz-to-Terahertz Dielectric Spectroscopy of Protein Collective Motions and Hydration Dynamics
蛋白质中的低频集体振动模式以及蛋白质-水界面已被认为是控制生物化学反应和生物能量传输效率的主导因素。因此，揭示水化结构和动力学的奥秘以及它们与蛋白质在水溶液中的集体运动的耦合是至关重要的。在这里，我们报告的介电性能的水溶液牛血清白蛋白的蛋白质溶液作为一个模型系统，使用一个非常敏感的介电光谱仪的频率从兆赫到太赫兹。介电弛豫谱揭示了分子水平上具有不同时间常数和介电强度的几种极化机制，反映了蛋白质-水相互作用的复杂性。结合有效介质近似和分子动力学模拟，我们已经确定了太赫兹频率的集体振动模式和水分子的数量在紧密结合和松散结合的水化层。对水合水分子数量的高精度测量表明，蛋白质的动力学影响超出了第一溶剂化层，达到距离蛋白质表面约7 μ m的距离，其中最大的减速来自直接与蛋白质氢键结合的水分子。我们的研究结果揭示了蛋白质动力学和蛋白质-水界面的关键信息，这些信息决定了蛋白质的生化功能和反应性。
2018-06-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Decorated Protein Networks: Functional Nanomaterials with Tunable Domain Size
具有设计师特性和功能的天然和人工蛋白质的实现为通过自组装形成的功能性纳米结构提供了无与伦比的机会。然而，为了利用所提供的机会，我们需要能够控制蛋白质组装成所需的结构，同时避免变性，从而保留蛋白质的功能。在这里，我们解决这个挑战与荧光蛋白的模型系统。利用自组装操纵技术的灵感来自软物质，其中组件之间的相互作用被控制，以产生所需的结构，我们表明，它是可能的组装网络的蛋白质的一个物种，我们可以装饰与另一个，其覆盖范围，我们可以调整。因此，每个组件的域之间的界面也可以调整，例如在能量传递中的应用。我们的荧光蛋白eGFP和mCherry模型系统在整个组装过程中保留了它们的荧光，从而证明功能性得到了保留。
2019-11-13 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Water structuring and collagen adsorption at hydrophilic and hydrophobic silicon surfaces
采用全原子分子动力学研究了胶原蛋白片段在疏水性、氢封端和亲水性、天然氧化的Si表面上的吸附。虽然通过局部接触点的有利的直接蛋白质-表面相互作用会粘附到亲水表面，但在吸附到疏水表面上时会发生均匀分布的表面/分子接触和螺旋结构的稳定化。在后一种情况下，我们发现，粘附伴随着蛋白质内的亲水/疏水图案和固/液界面处的层状水结构之间的相互配合，这可能为经典的疏水效应提供额外的驱动力。
2009-12-15 cond-mat.soft
Glass transition in biomolecules and the liquid-liquid critical point of water
利用分子动力学模拟，研究了生物分子（溶菌酶和DNA）的动力学跃迁与水化水动力学和热力学性质之间的关系。我们发现，大分子的动态转变，有时被称为“蛋白质玻璃化转变”，发生在水合水的扩散系数的动态交叉的温度下，并且也与等压比热$C_P$和取向序参量的温度导数的最大值相一致。我们将这些发现与水的液-液临界点的假设有关。我们的模拟结果是一致的可能性，即蛋白质玻璃化转变的结果从交叉Widom线，这被定义为从假设的第二临界点的水产生的相关长度最大值的轨迹。
2006-08-28 cond-mat.soft
On the role of water activity on the formation of a protein-rich coffee ring in an evaporating multicomponent drop
Carlos III University of Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC（西班牙国家生物技术中心，西班牙高等科学研究理事会）
研究揭示了水活性对蒸发过程中蛋白质环形成的影响，通过建立理论模型解释了局部溶质浓度与蒸发速率的反馈机制，为呼吸道滴液中病毒稳定性提供物理依据。
2026-03-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrophobic and ionic-interactions in bulk and confined water with implications for collapse and folding of proteins
水和水介导的相互作用决定了蛋白质折叠、蛋白质聚集和在有限空间中自组装的热力学和动力学。为了深入了解水在折叠问题中的作用，我们描述了一些相关模型系统的计算机模拟。二十烷的塌缩动力学表明，在排出水时，线性烃链采用具有1.5圈的有序螺旋发夹结构。二十烷分子的二聚体的结构具有两个彼此垂直堆叠的有序螺旋发夹。作为研究受限空间中折叠的前奏，我们使用模拟来了解纳米液滴中疏水和离子相互作用的变化。在纳米水滴中，疏水和带电物种的溶剂化发生了剧烈的变化。疏水性物种定位在边界处。离子在水密度低的边界处的倾向随着电荷密度的降低而增加。疏水性、极性和带电残基之间的相互作用在密闭空间中也发生了深刻的变化。使用计算机模拟的结果，并占链熵损失后限制，我们认为，然后证明，使用模拟在明确的水，通用两亲性肽序列的有序状态应稳定在圆柱形纳米孔。
2011-05-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Self-Organized Networks: Darwinian Evolution of Myosin-1
细胞骨架是一种基于肌动蛋白、微管蛋白等聚合蛋白的自组织网络，由肌球蛋白、驱动蛋白和动力蛋白等马达蛋白驱动。它们的积极达尔文进化使它们能够接近优化的功能（自组织临界性）。细胞骨架马达蛋白肌球蛋白-1的真核生物进化的主要特征与肌动蛋白和微管蛋白的相似，但也显示出与其动力学功能相关的显著差异。优化的（长）亲水波表征了分子水平达尔文进化论对优化功能（自组织临界性）。肌球蛋白-1的N-末端和中央结构域在真核生物中以不同的速率进化，其中中央结构域亲水极端在人类中最具活性。测试表明，亲水缩放可以产生优于1%的接近优化功能的准确度。同步水平极值的进化与人类中涉及高尔基复合体的Mys-1的特殊功能有关。
2020-10-28 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.OT
How does the first water shell fold proteins so fast ?
第一层水合壳和本体溶剂在蛋白质的折叠中起着至关重要的作用。在这里，水在蛋白质动力学中的作用已经使用理论蛋白质溶剂模型和统计物理方法进行了研究。我们制定了一个水化模型，其中属于蛋白质构象的第一壳层的水分子之间的氢键可能主要形成或断裂。在热平衡下，氢键在低温下形成，在高温下断裂。为了探索溶剂效应，我们使用主方程演化来跟踪大样本蛋白质链的折叠。动力学显示了一个明确的机制。在玻璃化转变温度以上，大比例的链非常迅速地折叠成天然结构，而与温度无关，遵循高转变速率的途径通过被具有断裂氢键的溶剂包围的结构。虽然这些状态有一个无穷小的概率，他们作为强大的动力学吸引子和快速折叠的收益沿着这些路线，而不是路径之间的过渡率小的配置高得多的平衡概率。在给定的低温下，观察到折叠时间的大幅跳跃。低于此玻璃化温度，氢键主要形成的路径成为那些最高的速率，虽然与巨大的弛豫时间的构象变化。研究结果表明，褶皱遵循双漏斗机制。
2011-01-28 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Consequences of the failure of equipartition for the p-V behavior of liquid water and the hydration free energy components of a small protein
本文研究了分子动力学模拟中能量均分失效对液态水p-V行为及蛋白质水合自由能的影响，发现小积分步长对准确预测体积、压缩率、介电常数和自由能组分至关重要。
2025-01-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
Protein-Water Energy Transfer via Anharmonic Low-Frequency Vibrations
School of Molecular Sciences, Arizona State University（亚利桑那州立大学分子科学学院）
本研究通过非谐低频振动分析，揭示了蛋白质将多余热能传递给溶剂的机制，发现远红外范围内的振动能量传输主导整体热传输。
2026-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural Fluctuation of Protein in Water around Its Native State: A New Statistical Mechanics Formulation
基于广义Langevin方程和分子液体的3D-RISM/RISM理论，提出了一种表征蛋白质结构涨落与水结构涨落相关性的新的统计力学公式.蛋白质的动力学变量选择原子位置的位移矢量及其共轭动量，而水的动力学变量选择原子的密度场及其动量场。用标准投影算子法将其它自由度投影到这些动力学变量上，得到两个相互耦合的方程，它们描述了溶剂密度场和蛋白质构象在平衡态附近的涨落随时间的演化。关于蛋白质动力学的方程在形式上类似于耦合朗之万振子的方程，并且是后者在原子水平上的推广。新方程最有趣的特点是它包含方差-协方差矩阵作为描述恢复平衡构象的“力”的“Hessian”项，该“力”是原子位置涨落的二阶矩。“Hessian”矩阵自然地被识别为平衡周围的自由能表面的二阶导数。提出了一种基于3D-RISM/RISM理论的Hessian矩阵计算方法。还提出了本发明的制剂在分子识别中的应用，其中蛋白质围绕其天然状态的构象波动成为重要因素，如所谓的“诱导拟合”所例示的。
2012-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Retardation of Bulk Water Dynamics by Disaccharide Osmolytes
二糖的生物保护性质被假设为源自水的氢键网络的修饰，其通过降低蛋白质界面处的水活性来保护生物分子。使用超快荧光光谱，我们测量了两个荧光探针（荧光黄乙二胺和色氨酸）诱导的偶极矩周围的体水动力学的弛豫。我们的研究结果表明，减少散装水重组率约30%。我们观察到这种延迟在0.1M和0.25 M，远低于玻璃态动力学的发病低浓度制度。这种水活性的降低在拥挤的生物系统中可能是显著的，有助于蛋白质能量景观的全球变化，导致蛋白质在环境压力下的稳定性显著增强。我们观察到类似的动态减少两个二糖渗透，蔗糖和海藻糖，海藻糖是更有效的动态还原剂。
2016-07-21 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Dynamical mechanism of antifreeze proteins to prevent ice growth
藻类、昆虫和鱼类在低于正常冰点的温度下生存的迷人能力是由抗冻蛋白（AFP）实现的。这些是表面活性分子，与扩散的水/冰界面相互作用，从而防止完全固化。我们提出了一个新的动力学机制，这些蛋白质如何抑制水的冻结。我们应用Ginzburg-Landau型方法来描述两组分体系（冰，AFP）的相分离。自由能量密度涉及两个领域：一个是低AFP浓度的冰相，另一个是高AFP浓度的液态水。冰的时间演化揭示了在AFP存在下由相分离产生的微观结构。我们观察到一个更快的集群的前冰结构连接到一个锁定的晶粒大小的行动AFP，这是一个基本上是动态的过程。额外的水分子的吸附被抑制，冰粒的进一步生长停止。冰和水之间的界面能降低，允许AFP形成更小的临界冰核。与磁性材料中的磁滞现象类似，我们观察到一种热力学磁滞现象，导致凝固点降低与实验一致的非线性密度依赖性。
2014-07-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Complex Effects of Salt on Small-Angle X-ray Scattering of BSA Originate From the Interplay of Ions and Hydration Water
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
研究通过结合FMAPIq方法和分子动力学模拟，揭示盐对BSA SAXS的影响源于离子与水合水的相互作用，揭示了蛋白质-离子-水相互作用的普遍图景。
2026-04-30 cond-mat.soft q-bio.BM
Dynamic light scattering study on phase separation of a protein-water mixture: Application on cold cataract development in the ocular lens
我们提出了一个详细的动态光散射研究的相分离出现在寒冷的白内障发展过程中的眼晶状体。冷性白内障是一种相分离效应，其通过晶状体细胞质随冷却的旋节分解进行。强度自关联函数的晶状体蛋白质含量的分析与援助的两种方法提供的信息的人口和动力学的散射元素与冷性白内障。发现在与冷性白内障发病有关的特征温度~16+1 ℃时，许多可测参数的温度依赖性发生了明显的变化。将这项工作的温度范围扩展到以前无法访问的制度，即远低于Tcc的相分离或共存曲线，我们已经能够准确地确定旋节线附近蛋白质的集体和自扩散系数的温度依赖性。分析表明，蛋白质的动力学具有一些相似的结构玻璃的动力学，其中颗粒扩散的表观活化能增加低于Tcc表示高度合作的运动。应用开发的想法研究的临界动力学的二元蛋白质/溶剂的混合物，以及使用修改后的Arrhenius方程，使我们能够估计的旋节温度Tsp的晶状体核。动态光散射作为一种非侵入性的，早期诊断工具的眼部疾病的适用性也证明了在本文件的调查结果的光。
2008-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crossovers in supercooled solvation water: Effects of hydrophilic & hydrophobic interactions
我们使用系统的8 ns从头计算分子动力学（AIMD）研究水的结构和动力学的散装，并接近两个疏水和亲水（羰基）基团的四甲基脲（TMU）。我们观察到交叉的动力学行为周围的疏水基团在$T_X = 256 \pm 4$ K和另一个在$265 \pm 5$ K相关的水-水和水-羰基氢键（HBs）的相对强度。对于体相水，弛豫时间表观发散的温度位于$T_c = 210 \pm 10$ K。为了更好地确定亲水羰基所产生的影响，将水与甲烷分子的系统用作参考。这些发现与蛋白质在溶液中的结构和热力学转变有关，也可能在蛋白质的冷变性机制中发挥作用。
2015-05-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
