Remarks on homo- and hetero-polymeric aspects of protein folding
蛋白质折叠的不同方面说明了简化的聚合物模型。强调侧链（残基）的多样性导致人们将折叠视为杂聚物的冻结转变。从技术上讲，多样性最常见的方法是随机性，它通常在两体相互作用（电荷，极性，...）中实现。另一方面，蛋白质骨架的（几乎）普遍特征表明，折叠也可以被视为均聚物链的结晶转变，其主要成分是肽键和手性（尽管脯氨酸和甘氨酸）。手性偶极链的模型导致了二级结构的统一图像，并可能将蛋白质结构与铁电畴理论联系起来。
2003-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Folding and unfolding kinetics of a single semiflexible polymer
从理论上研究了单分子半柔性聚合物的折叠转变动力学。在折叠过渡中，增长率随着塌陷结构域中单体数量的增加而降低，这表明对耗散的主要贡献来自结构域的运动。在展开过渡，动力学标度指数，1/8和1/4，分别确定为解纠缠和松弛步骤。我们进行了朗之万动力学模拟来测试我们的理论。结果表明，我们的理论与模拟结果吻合得很好。我们还提出了动力学的过渡中存在的流体动力学相互作用。
2008-04-17 cond-mat.soft
A string reaction coordinate for the folding of a polymer chain
我们研究了具有短程吸引力的单一柔性均聚物链的结晶机理。对于一个足够窄的吸引井，该系统经历了一个一级冻结从一个扩展的无序线圈到一个紧凑的结晶状态。基于对Wang-Landau采样得到的构型计算的committor值的极大似然分析，我们构造了一个非线性弦反应坐标的线圈到晶体的转变。与线性反应坐标相反，弦反应坐标捕获控制过渡的不同阶段的不同自由度的效果。我们的分析表明，能量和全局结晶度参数Q6的组合提供了最准确的测量过渡的进展。虽然结晶度参数Q6在结晶的初始阶段是最相关的，但后期阶段主要由势能的降低所支配。
2015-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Folding Kinetics of a Polymer
通过模拟一个灵活的均聚物链的一级球晶转变，无论是碰撞动力学和Monte Carlo与非动力学移动，我们表明，有效的和热力学转变温度是不同的，我们提出了一种量化的动力学阻碍的方式。然后，我们还观察到，顶部特征值的动力学（接触或邻接）矩阵的频谱提供了洞察的合奏折叠和展开轨迹，并可能是一个合适的额外的反应坐标链分子的折叠过渡。
2011-09-29 cond-mat.soft
Different pathways in mechanical unfolding/folding cycle of a single semiflexible polymer
采用Langevin动力学方法研究了机械外场作用下半柔性聚合物的构象变化动力学。结果发现，半柔性聚合物在机械折叠/展开循环中即使在缓慢的操作下也表现出大的滞后，而在柔性聚合物中，滞后在足够慢的操作下几乎消失。这表明，半柔性聚合物的结构转变的基本特征应至少在二维相空间上解释。这种大滞后的外观进行了讨论，在加载和卸载过程中的不同途径。通过使用一个最小的两个变量模型，磁滞回线描述在两个稳定状态之间的过渡的不同途径。
2005-11-02 cond-mat.soft
Kinetic mechanism of chain folding in polymer crystallization
我开发了一个动力学机制来解释在聚合物结晶链折叠的基础上形成的茎，这是由于频繁的职业的反式沿链在过冷的聚合物熔体，和无规线圈结构的聚合物链之间的竞争。将长度为$% d_l$的茎的平均形成时间与相同弧长$d_l$的聚合物片的Rouse时间设置为相等，得到茎和束的厚度的下限。估算的片层厚度与过冷度成反比。本方法强调了排斥相互作用在聚合物结晶中的重要性，预计这是负责对数片层增厚和片层厚度随压力的增加。通过将生长看作一个动态的多阶段过程，导出了生长速率的表达式。
2014-09-22 cond-mat.soft
Configurational entropy of randomly double-folding ring polymers
SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究院）；ENS de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique (LPENSL UMR5672) et Centre Blaise Pascal（里昂高等师范学院，法国国家科学研究中心，物理实验室（LPENSL UMR5672）和布莱斯·帕斯卡中心）
研究通过构建代码和伯特兰投票定理变体，计算了环状聚合物在理想条件下的紧密双折叠构型数，并验证了模拟数据与理论结果的一致性。
2025-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of Secondary Motifs in Fast Folding Polymers: A Dynamical Variational Principle
生物聚合物和蛋白质的折叠状态中存在高度规则的基序，如α-螺旋，这是一个令人着迷的、挑战生物化学、物理学甚至几何学的开放性问题。从化学倾向到简单的几何推理，各种刺激性的解释都被用来合理化这种二级结构的存在。我们制定了一个动态的变分原理选择构象空间的基础上的要求，即生物活性聚合物的天然状态的骨干可以迅速从变性状态。变分原理的结果表明，在紧凑的结构螺旋秩序的出现。
2000-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Modeling hydration water and its role in polymer folding
疏水效应是驱使蛋白质趋向其天然状态的主导力量，但其物理机制尚未被完全理解。我们介绍了一个完全可解模型的非极性分子在水中的溶剂化，这表明，当溶质存在时，水分子的允许配置的数量减少，足以引起疏水行为。我们将我们的模型应用于水溶液中的非极性均聚物，获得了“冷”和“暖”塌陷转变的明确证据，这些证据可以回忆起蛋白质。最后，我们展示了如何该模型可以适用于描述芳香族和极性分子的溶剂化。
2002-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multivalent cation induced attraction of anionic polymers by like-charged pores
基于纳米孔的聚合物传感器件的效率取决于带负电荷的孔对阴离子聚电解质的快速捕获。这需要消除与排斥性聚合物-孔相互作用相关的静电势垒。我们开发了一个相关校正的理论表明，聚合物所经历的障碍，可以有效地克服通过添加到电解质溶液中的多价阳离子。阳离子吸附到孔中增强了孔介质相对于本体储层的筛选能力，这转化为对聚合物的吸引力。超过一个临界的多价阳离子浓度，这种相关性引起的吸引力克服了静电势垒，并触发了吸附的聚合物的电荷相同的孔。结果表明，一价盐抑制了同电荷聚合物-孔吸引，但膜电荷强度和孔限制增强了同电荷聚合物-孔吸引。我们的预测可以提供增强的控制易位实验中的聚合物运动。
2017-07-03 cond-mat.soft
Controlling the folding and substrate-binding of proteins using polymer brushes
蛋白质的折叠与其与底物的结合之间的偶联程度因蛋白质而异。一些蛋白质在溶液中具有高度结构化的天然状态，而另一些则是天然无序的，并且仅在结合时完全折叠。在这封信中，我们使用蒙特卡罗模拟来研究如何无序的聚合物链接枝周围的结合位点影响折叠和结合的三个模型蛋白质。接近完全折叠的底物的蛋白质在结合过程中比那些折叠和结合是合作的蛋白质受到更多的阻碍。聚合物链作为局部拥挤剂，可以选择正确的折叠和结合的配置，有利于非特异性吸附状态。用于形成所有蛋白质内和蛋白质-底物接触的自由能变化可以非单调地取决于聚合物长度。
2012-04-27 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Effects of lengthscales and attractions on the collapse of hydrophobic polymers in water
我们目前的结果从广泛的分子动力学模拟的疏水聚合物在明确的水的崩溃过渡集中在理解的疏水表面的长度尺度和有吸引力的相互作用对折叠的影响。疏水聚合物显示抛物线，蛋白质样，温度依赖性的展开自由能。小的有吸引力的聚合物的折叠状态在300 K下是勉强稳定的，并且可以通过加热或冷却来展开。增加长度尺度或降低聚合物-水吸引力显著稳定折叠状态，前者由水合贡献主导。该水合作用贡献可以通过表面张力模型$ΔG=γ(T)ΔA$来描述，其中表面张力$γ$是长度尺度依赖性的并且随温度单调减小。所得到的水合熵随聚合物长度尺度的变化与Huang和Chandler（Proc.Natl. Acad.科学，97，8324-8327，2000），其解释了在蛋白质折叠热力学中观察到的熵收敛的模糊。水的结构分析表明，聚合物-水疏水界面是软的，弱去湿，其特征在于增强界面密度波动。这种界面的形成，诱导聚合物折叠，是强烈反对的焓和熵的青睐，类似于汽-液界面。
2007-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reentrant glass transition in a colloid-polymer mixture with depletion attractions
进行光散射实验，我们表明，引入短程吸引力的胶体悬浮液的近硬球通过添加自由聚合物产生新的玻璃化转变现象。我们观察到一个戏剧性的加速的密度波动相当于一个胶体玻璃的熔化。增加吸引力的强度，系统冻结成另一个非遍历状态，共享一些定性特征与凝胶状态发生在较低的胶体包装分数。这种重入玻璃化转变与最近的理论预测定性一致。
2002-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Non-Markovian dynamics of reaction coordinate in polymer folding
我们开发了一个理论描述的自折叠聚合物的临界拉链动力学。我们使用张力传播理论和形式主义的广义朗之万方程适用于聚合物，其中包含两个互补的部分，可以结合到彼此。在临界温度下，拉（解）拉链是无偏的，并且两股线作为拉链打开和关闭。封闭碱基对$n(t)$的数量显示出亚扩散运动，其特征在于在长时间内随着$\langle Δn^2(t) \rangle \sim t^α$与$α< 1$的变化而增长。我们的理论提供了一个估计的渐近反常指数$α$和subleading校正项，这两者都是在良好的协议与数值模拟。结果表明，张力传播理论捕捉到了动力学的相关特征，并为以异常动力学行为为特征的相关聚合物问题提供了一些新的见解。
2017-05-11 cond-mat.soft
Suppression of electroconvection due to van der Waals attraction of polymer additives towards the metal electrode
可充电电池中的电对流增强了电极表面处的枝晶的生长。向电池中的电解质中添加低分子量聚合物导致在电极附近形成较高聚合物浓度的薄层。这是由于金属电极和溶解在电解质中的聚合物之间的范德华吸引力。范德华力作为电解质上的恢复体力，并反对扰动的增长。使用线性稳定性分析，我们表明，这个力反对电对流。这增加了电对流开始所需的临界电压。
2022-10-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Curvature of the energy landscape and folding of model proteins
我们研究的几何性质的能量景观的粗粒度，非晶格模型的聚合物通过赋予配置空间与一个合适的度量，根据势能函数，这样的动力学轨迹是测地线的度量。使用数值模拟，我们表明，曲率的波动清楚地标志着折叠过渡，并且这个量允许区分具有蛋白质样行为的聚合物（即，折叠成独特构型）和经历疏水性塌陷但不具有折叠转变的聚合物。这些几何性质由势能定义，而不需要任何关于原生构型的先验知识。
2006-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
The competition between surface adsorption and folding of fibril-forming polypeptides
多肽自组装成纤维状结构可以由与某些残基有利地相互作用的平面表面引发。使用粗粒模型，我们系统地研究了$β$ -辊成型多肽的折叠和吸附行为。我们发现，有两种不同的折叠途径取决于温度：（i）在低温下，多肽折叠成$β$ -卷在溶液中吸附到有吸引力的表面上之前，（ii）在较高的温度下，多肽首先吸附在一个无序的状态，折叠，而在表面上。折叠温度随着吸引力的增加而增加，因为折叠的$β$ -辊被表面稳定。令人惊讶的是，进一步增加吸引力再次降低折叠温度，因为强吸引力也稳定了吸附的无序状态，这与多肽的折叠竞争。我们的研究结果表明，为了增强折叠，应该使用弱吸引表面。他们还解释了最近实验观察到的电荷对相反电荷表面上原纤维形成的非单调效应[C。Charbonneau等人，ACS Nano，8，2328（2014）]。
2015-02-06 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Folding kinetics of a polymer [corrigendum]
在我们的原始文章（物理化学物理，2012，14，60446053），收敛问题导致在从一组Wang-Landau蒙特卡罗模拟计算熵时的平均误差。在这里，我们报告校正结果的冻结温度的均聚物链的非键相互作用的范围的函数。我们发现，以前报道的前向通量采样（FFS）和蛮力（BF）的模拟结果与修订后的Wang-Landau（WL）的计算是一致的。这证实了FFS用于计算这种系统中的结晶速率的实用性。
2016-10-20 cond-mat.soft
Kinetic Partitioning Mechanism as a Unifying Theme in the Folding of Biomolecules
我们提出了一个统一的框架折叠动力学的蛋白质和RNA。这个框架的基础依赖于拓扑挫折的概念，这引起了几个竞争的吸引力盆地（CBA）除了本地的吸引力盆地（NBA）的自由能表面。粗糙的自由能表面导致直接和间接的NBA路径，即，动力学分配机制（KPM）。折叠动力学的统一框架使我们能够提出一个折叠性原则，根据该原则，快速折叠序列的特征在于折叠转变温度$T_{F}$接近塌陷转变温度$T_{θ}$。满足折叠性原理的生物分子，如小分子蛋白质和tRNA，预计将以双态动力学快速折叠。KPM中的多个时间尺度的估计也给出了。
1997-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Like-charge attraction and opposite-charge decomplexation between polymers and DNA molecules
我们仔细研究多价离子对聚合物-DNA相互作用的影响。我们扩展了最近开发的试探电荷理论的情况下，一个刚性的聚合物与DNA分子在电解质混合物。该理论解释了单圈水平的静电相关效应，如强带电DNA分子周围的离子云变形以及低DNA介电常数引起的图像电荷力。我们的模型可以再现和解释聚合物溶液的实验相图的各种特性。首先，向电解质溶液中添加多价阳离子导致带负电荷的聚合物被DNA分子吸引。类电荷吸引的粘合剂是DNA表面致密的反电荷层对聚合物电荷的增强屏蔽。其次，通过屏蔽DNA诱导的静电势，大浓度的单价和多价阳离子都抑制了类电荷吸引。在相同的形式主义，我们还预测了一个新的相反的电荷之间的排斥效应的DNA分子和带正电荷的聚合物。在多价阴离子如硫酸根或磷酸根存在下，它们被DNA电荷排斥导致DNA分子周围区域的电荷屏蔽缺陷。这转化为排斥力，导致聚合物从DNA中解络合。这种相反电荷排斥现象可以通过当前的实验来验证，并且潜在的机制可以有益于基因治疗应用，其中对聚合物-DNA相互作用的控制是关键因素。
2017-02-14 cond-mat.soft
Influence of polymer-pore interactions on translocation
我们调查的影响，聚合物孔相互作用的易位动力学使用Langevin动力学模拟。吸引相互作用可以大大提高易位概率。同时，对于弱吸引力，它也缓慢地增加了易位时间，而对于强吸引力，观察到指数依赖性。当驱动力和链长固定时，随着吸引力的增加，易位时间的直方图从高斯分布向长尾分布过渡。在较弱的驱动力和较强的吸引力作用下，迁移时间和在孔中的停留时间均随链长的变化呈现非单调的变化规律。我们的模拟结果与最近的实验数据吻合得很好。
2007-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generic folding and transition hierarchies for surface adsorption of hydrophobic-polar lattice model proteins
采用Wang-Landau采样方法研究了疏水极性晶格蛋白与吸引表面相互作用的热力学行为和结构性质。三个基准HP序列（48聚体、67聚体和103聚体）被认为具有不同类型的表面，其中每一个分别吸引所有单体、仅疏水（H）单体或仅极性（P）单体。折叠行为的多样性依赖于表面强度进行了讨论。分析各种结构可观测量的组合模式，例如，表面接触的数量的导数，连同比热，我们能够识别折叠和过渡层次的一般类别。我们还推断出这些过渡类别和相对表面强度之间的联系，即，H单体间的表面吸引力与链间吸引力之比。我们提出的分类方案的有效性加强了额外的基准序列的分析。因此，我们认为，折叠层次结构和识别方案是通用的HP蛋白与有吸引力的表面相互作用，无论链长，序列，或表面吸引力。
2013-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Depletion interaction between cylindrical inclusions in polymer brushes
本文通过分子动力学模拟和 Asakura-Oosawa 理论研究了聚合物刷中圆柱形夹杂物间的耗尽吸引，发现相关团簇是吸引的基本单元，且高刷中聚合物熵与耗尽吸引竞争导致相互作用随刷高非单调变化，并揭示了其在糖萼诱导蛋白质簇形成中的潜在机制。
2025-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Magnetic Polymer Models for Epigenetics-Driven Chromosome Folding
表观遗传学是自然界中重要和普遍存在的现象，如细胞分化甚至变态的驱动力。与表观遗传学的广泛作用不同，理解表观遗传学控制和重新连接基因调控网络的生物物理学原理仍然是一个开放的挑战。在这项工作中，我们研究了表观遗传修饰对染色体空间折叠的影响-因此对潜在基因的表达-通过将问题映射到一类称为磁性聚合物的模型。在这项工作中，我们表明，一阶相变的基础上同时传播的某些表观遗传标记和构象崩溃的染色体。此外，我们描述了布朗动力学模拟的模型，其中的聚合物和热波动的拓扑结构被充分考虑，并证实了我们的平均场预测。扩展我们的模型，使非平衡项产生新的稳定相，定性同意在体内的观察。我们的研究结果表明，应用于磁性聚合物模型的统计力学技术可以成功地利用合理化的实验结果，旨在探索动态表观遗传景观和染色质组织之间的相互作用。
2019-11-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
Folding-unfolding transition of active polymer on the reconfiguration of bidirectional tangential active force
本文提出双向切向主动力聚合物模型，揭示其随主动力与极性反转参数变化发生折叠-展开转变，并阐明其构象、弛豫和扩散行为从APLP型向ABP型转变的机制。
2025-09-22 cond-mat.soft
Dynamics of polymer chain collapse into compact states
采用分子动力学模拟方法研究了高分子链折叠成堆积立方态的过程。的聚合物模型，在连续移动的链接网站的链的基础上，包括排除体积和扭转相互作用。不同的原生状态的包装安排和链的长度进行了探讨;组织的原生状态被发现影响链的能力，折叠成功和折叠路径的性质，系统逐渐冷却。基于接触计数的序参量用于提供关于折叠过程的信息，其中接触根据诸如核心和表面位点或局部和远距离位点对的标准另外分类。充分详细的接触地图和它们的演变也检查。
2003-07-14 cond-mat.soft q-bio.BM
Magnetic properties of clusters of supracolloidal magnetic polymers with central attraction
超级胶体磁性聚合物（SMP）是通过交联磁性颗粒制成的结构。在这项工作中，使用朗之万动力学模拟，我们研究了零场磁特性的悬浮液中形成的SMP与不同的拓扑结构-链，环，X和Y -通过Stockmayer潜在的相互作用。我们发现，中央吸引力的存在下，导致在大型紧凑的集群的形成，导致悬浮液的初始磁化率急剧下降，独立于SMP拓扑结构。然而，最大的下降对应于具有强相互作用粒子的链状SMP。这是由于具有这种拓扑结构的SMP具有更高的旋转自由度，这允许粒子以这样的方式在团簇内重组它们自己，即它们的磁矩形成具有可忽略的净磁矩的能量有利的涡旋结构。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low energy states of a semiflexible polymer chain with attraction and the whip-toroid transitions
本文在文献[cond-mat/0507477]的基础上，利用路径积分方法和O（3）非线性西格玛模型，在局部不可扩展性约束下，建立了半柔性均聚物链鞭环相变的一般模型.我们精确地求解了经典解的能级，并证明了它的一些经典构型具有环面形式，并且该体系具有从鞭状态到环面态的相变，其构象参数为$c=\frac{W}{2 l} (\frac{L}{2π})^2$ .我们还讨论了超环面态的稳定性，并提出了低能有效格林函数。最后，与有限尺寸效应的环形状态，预测的环形性质成功地进行了比较，DNA凝聚的实验结果。
2006-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Predicting Non-Equilibrium Folding Behavior of Polymer Chains using the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
使用HP蛋白质模型，使用能量交换Wang-Landau方法来估计由简单疏水和极性序列组成的聚合物的能量景观。使用最陡熵上升量子热力学（SEAQT）框架的运动方程的计算的能量景观的能级之间的状态转换。SEAQT框架使得确定从任意准平衡或非平衡初始状态到稳定平衡的唯一动力学路径成为可能。与可比较的蒙特卡罗模拟相比，使用SEAQT进行的计算需要显著减少的计算时间，同时提供否则不可用的热力学和结构性质。状态平均结构参数的预期值用于产生计算的基于状态的演化的代表性重建。结果表明，状态之间的连续过渡，没有明显的折叠阶段。在加热和冷却过程中，链构象的变化沿非平衡路径比沿准平衡路径更剧烈。此外，SEAQT衍生的动力学进行比较，实验得出的强度曲线描述的细胞色素c蛋白质的动力学，使用劳斯动态关系。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Adsorption of Externally Stretched Two-Dimensional Flexible and Semi-flexible Polymers near an Attractive Wall
我们研究分析模型的二维，部分定向，柔性或半柔性的聚合物，附着到一个有吸引力的墙，这是垂直于首选的方向。此外，聚合物通过外部施加的力拉伸。我们发现，墙壁上的聚合物有一个显着的效果。对于小于非顺序最近邻吸引力的壁吸引力，在壁处的单体分数为零，模型与没有壁的聚合物的模型相同。然而，对于大于，在壁处的单体的分数经历从在低温和小力下的1到在较高温度和力下的0的一级转变。我们提出了这种转变的相图。蒙特卡罗模拟证实了我们的结果。
2009-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The impact of magnetic field on the conformations of supracolloidal polymer-like structures with super-paramagnetic monomers
我们研究了磁性超交点聚合物-磁性细丝（MF）-与超顺磁性单体，有和没有范德华力（VdW）之间的吸引力的性质。我们采用分子动力学（MD）模拟来阐明的影响的交联机制的结构和磁响应的MF施加均匀的外部磁场。我们考虑两种模型：普通交联，其产生柔性主链;和约束交联，其提供显著的抗弯曲刚度。我们发现，对于普通交联，即使是轻微增加的中央吸引力导致倒塌MF构象。随着磁场强度的增加，最初呈现球形对称的结构演变成圆柱对称的结构。普通交联也允许构象双稳态。相反，具有约束交联的MF倾向于在现场散开。在这两种交联的情况下，中央吸引力是能够阻碍低场磁响应的MF，虽然简单交联的MF的双稳态也体现在高场区域。
2020-03-09 cond-mat.soft physics.comp-ph
Interactions between colloids induced by a soft cross-linked polymer substrate
使用视频显微镜成像，我们证明了存在一个短程的平衡吸引力之间扩散的交联聚合物凝胶的软表面上的重二氧化硅胶体。可以通过改变凝胶刚度或通过用聚合物层涂覆胶体来调节胶体间电势。在足够软的基板上，由聚合物基质引起的相互作用导致大规模的胶体聚集。我们将面内相互作用与胶体表面吸引相关联。
2011-06-20 cond-mat.soft
Polymer uncrossing and knotting in protein folding, and their role in minimal folding pathways
我们介绍了一种方法，用于计算在何种程度上链非交叉是重要的最有效的，最佳的轨迹或途径的蛋白质折叠。这涉及记录幽灵链的所有非物理交叉事件，并计算避免此类事件所需的最小非交叉成本。应用深度优先树搜索算法来找到折叠$α$、$β$、$α/β$和打结蛋白质的最小变换。在所有情况下，额外的非交叉/非交叉距离是幽灵链行进的总距离的一小部分。不同的结构类可以区分额外的不交叉距离的量，这种歧视的有效性进行了比较与其他序参数。可以看出，非交叉距离超过链长提供了结构和动力学类别之间的最佳区分。非交叉距离与链长的缩放意味着一个不可避免的交叉缠结为主的折叠机制足够长的链。我们进一步量化的最小折叠路径，通过收集的序列的uncrossing移动，这通常涉及腿，环，肘样uncrossing移动，并呈现这些移动的集合在展开的合奏作为一个多变换“对齐”。构建了共有最小途径，并示意性地显示了$α$、$β$和打结蛋白的代表性情况。重叠参数之间的途径定义，我们发现，$α$蛋白具有最小的重叠，表明不同的折叠途径，打结的蛋白质是高度约束，以遵循一个占主导地位的途径，和$β$蛋白介于两者之间。因此，我们已经展示了拓扑链约束如何在蛋白质折叠中诱导显性途径机制。
2012-11-30 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Surface Folding Induced Attraction and Motion of Particles in a Soft Elastic Gel: Cooperative Effects of Surface Tension, Elasticity and Gravity
我们报告，第一次，一些实验观察到的一种新的类型的刚性粒子之间的长程相互作用，普遍存在时，他们被悬浮在一个软弹性凝胶。密度更大的颗粒会在凝胶内部浸入相当深的深度，并通过平衡其重量与周围介质施加的弹力而变得有浮力。由于大的弹性毛细管长度，凝胶的表面包裹颗粒并闭合以产生将颗粒连接到凝胶的自由表面的线奇点。因此，在平行于自由表面的凝胶网络中产生大量的拉伸应变，其渗透到凝胶内部的显著深度。这种拉伸应变的场是相当长的范围，由于一个大的相关长度和强大到足以拉动两个淹没的粒子接触。粒子以有效力朝向彼此移动，遵循线性距离反比定律。当更多的单体或二聚体的颗粒被释放到凝胶内部时，它们在胶囊内部自由取向，并相互吸引形成紧密堆积的簇。最终，这些星系团相互作用并合并。这是一种突现现象，其中重力、毛细作用和弹性协同工作以产生长距离相互作用。我们还提出了一个相关的实验结果，其中一个颗粒悬浮在一个厚度梯度凝胶移动伴随着连续折叠和松弛的凝胶表面。
2014-01-28 cond-mat.soft
Bridging-induced Aggregation in Neutral Polymers: Dynamics and Morphologies
通过分子动力学模拟，研究了吸引性拥挤剂介导的中性刚性及柔性聚合物链的聚集行为，发现聚集阈值与单链塌缩转变相关，且聚集形态依赖于聚合物柔性。
2025-04-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Pulling absorbing and collapsing polymers from a surface
一个自相互作用的聚合物的一端连接到一个粘性的表面已经研究了通过一个平坦的直方图随机增长算法称为FlatPERM。我们研究了四维参数空间的单体的数量高达91，自吸引力，表面吸引力和力施加到聚合物的一端。利用这个强大的算法的\emph{complete}参数空间的相互作用和力已被认为是。最近，已经证实，在低温/不良溶剂条件下出现状态层次，其中聚合物存在于靠近表面的有限数量的层中。我们发现当适当的力施加到聚合物上时，从拉伸相到这些分层相的重入行为。我们还发现，与预期相反，当施加足够强的临界力时，聚合物从表面解吸，并且\emph{not}通过一系列脱层过渡或单体-单体过渡而超越。
2004-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion effects and loop formation in self-avoiding polymers
利用Langevin动力学方法研究了自回避聚合物在理想溶液和拥挤溶液中的成环动力学。一个丰富的动力学的结果从竞争的两个拥挤引起的效果：耗尽吸引力和增强的粘性摩擦。对于短链，增强的摩擦力减缓了循环，而对于长链，耗尽吸引力使其更频繁和持久。我们讨论了在活细胞中染色质循环的研究结果可能的相关性。
2006-10-09 cond-mat.soft
Morphological Control of Grafted Polymer Films by Nanoparticle Binding
在许多纳米技术应用和生物系统中会遇到纳米颗粒和聚合物样物体的混合物。我们研究的行为接枝聚合物层的纳米粒子被吸引到聚合物使用基于格子气的平均场论和伴随的粗粒度布朗动力学模拟装饰。我们发现，纳米粒子的存在下，可以诱导大的层形态的形态转变。特别是，在中等纳米颗粒浓度下，纳米颗粒导致接枝表面上方聚合物层的高度降低，这通过新型一级相变发生，以使聚合物和纳米颗粒之间具有足够强的吸引力，而对于弱吸引力则平稳。该理论的预测定性同意所观察到的行为嫁接天然未折叠的蛋白质链结合蛋白质。结果还通知设计纳米聚合物层形态的方式。
2011-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of the strength of attraction between nanoparticles on Wormlike micelle-nanoparticle system
纳米粒子-平衡聚合物（或蠕虫状胶束）系统显示出从分散的网络状结构到非分散的簇的形态变化，其中纳米粒子与平衡聚合物基质之间的最小接近距离（EVP排除体积参数）发生变化。纳米粒子团簇的形状各向异性可以通过改变聚合物密度来控制。本文研究了纳米粒子在平衡聚合物基体（或蠕虫状胶束基体）中的协同自组装，考察了纳米粒子间吸引力的变化。作为一个结果的吸引力的纳米粒子相互作用的强度降低的系统的形态转换到较低的EVP值的点的移位被报道。我们表明，纳米粒子之间的吸引力的相互作用的情况下，导致低包装的纳米粒子结构，但不改变系统的形态学行为。我们还报告了形成的系统跨越片状排列的纳米粒子，这些纳米粒子排列在交替层的基体聚合物和纳米粒子。
2018-06-07 cond-mat.soft
Optimized Wang-Landau sampling of lattice polymers: Ground state search and folding thermodynamics of HP model proteins
粗粒度（格）模型在帮助破译蛋白质的物理或生物复杂性方面有着悠久的传统。尽管这些模型很简单，但是数值模拟通常在计算上要求很高，并且对有效算法的追求与模型本身一样古老。在前人工作的基础上进行了扩展[T. Wüst和D. P. Landau，《物理评论快报》102，178101（2009）]，我们提出了基于Wang-Landau采样结合有效的试验移动（拉动、键重桥接和枢轴移动）的Monte Carlo方法的完整图片，其特别适合于研究诸如蛋白质折叠的疏水极性（HP）晶格模型的模型。通过这种通用且全盲的蒙特卡罗程序，可以找到最困难的基准HP序列的所有当前已知的推定基态。对于大多数序列，我们还可以确定状态的整个能量密度，并与适当设计的结构观察值一起，探索热力学和复杂的折叠行为在几乎难以接近的低温区域。我们分析了随机和蛋白质类杂聚物之间的差异，序列长度高达500个残基。我们的方法是强大的鲁棒性和速度方面，但灵活和简单，足以研究蛋白质折叠的许多相关问题。
2012-07-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Impact of Co-Excipient Selection on Hydrophobic Polymer Folding: Insights for Optimal Formulation Design
本文通过分子动力学模拟和网络理论分析，研究精氨酸与赖氨酸或谷氨酸的共辅料组合对疏水性聚合物折叠的影响，发现精氨酸最有效且添加其他辅料可增强其稳定作用，为合理配方设计提供依据。
2024-07-01 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Collapse of a single polymer chain: Effects of chain stiffness and attraction range
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学院）；School of Chemistry, Tel Aviv University（特拉维夫大学化学学院）
研究单条聚合物链坍缩中链刚性与单体间吸引力范围的相互作用，揭示刚性和柔性的坍缩行为差异及温度转变特性。
2026-05-15 cond-mat.soft
Solvent-cosolvent attraction is sufficient to induce polymer collapse in good solvent mixtures
本文通过模拟与理论证明，溶剂-共溶剂吸引可通过增强耗尽效应在良溶剂混合物中诱导聚合物塌缩，并揭示了温度及优先吸引对共非溶剂行为的影响。
2024-10-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Competition for hydrogen bond formation in the helix-coil transition and protein folding
生物聚合物在明确的溶剂，如水，氢键与溶剂的能力的螺旋线圈过渡的问题是解决分析使用适当修改的版本的广义模型的多肽链。在较低温度下，除了常规的螺旋-螺旋转变外，还发现了额外的螺旋-螺旋或凹入转变。由于聚合物-聚合物和聚合物-水氢键之间的竞争，产生了凹入转变。两种类型的氢键之间的平衡可以通过温度的变化，也可以通过压力，机械力，渗透应力或其他外部影响而向任何一个方向移动。多肽和多核苷酸都被认为是在一个统一的形式主义。我们的方法提供了一个解释的实验困难的观察与压力的折返过渡，并强调了DNA的研究拉实验的优势。结果进行了讨论，并与最近的一些出版物中所报道的一个显着的协议水平进行了比较。
2011-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Adsorption vs. folding of a Hydrophobic Chain Protein Model near an Attractive Surface
在多正则蒙特卡罗模拟的框架内，研究了一个粗粒离格蛋白质模型在吸引表面附近的折叠与吸附行为。在聚合物表面模型中，Lennard-Jones势被假定为有效单体与吸引表面之间的相互作用势。热力学性质和最低能量构象的一些结构参数进行了计算的折叠和吸附的情况下进行比较。
2015-12-22 cond-mat.soft
Sequential Monte Carlo Methods for Protein Folding
我们描述了一类增长算法寻找低能态的杂聚物。这些聚合物形成了蛋白质的玩具模型，希望类似的方法最终能用于从启发式或先验确定的力场中找到真实蛋白质的天然状态。这些算法与标准的马尔可夫链蒙特卡罗方法共享，它们生成吉布斯-玻尔兹曼分布，但它们不是基于这样的策略，即该分布是作为适当构造的马尔可夫链的稳态获得的。相反，它们是基于通过连续添加单个粒子来生长聚合物，引导生长朝向具有较低能量的配置，并使用“群体控制”来消除不良配置并增加“良好配置”的数量。这不是通过遗传算法中的广度优先实现，而是通过递归回溯进行深度优先。从各种基准测试中可以看出，所得到的算法对于格模型是非常有效的，并且对于简单的非格模型仍然具有与其他方法竞争的能力。
2004-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling induction period of polymer crystallization
我们研究了聚合物结晶诱导期内旋节线分解的可能性。这种现象最早是在X射线散射实验中被报道的，由于各种实验和理论支持或否认这种现象，仍然存在争议。在这篇文章中，我们解释了聚合物熔体中发生旋节分解的条件，通过推导自由能的Ginzburg-Landau模型作为链段的密度和取向的函数，在那里我们引入了排除体积和相互作用，通过组合的无规相近似和聚合物构象的转移矩阵。我们表明，在消除的自由度的取向，相互作用减少到一个有效的吸引力，其强度增加的聚合物链的刚度。这种吸引力引起了旋节分解，特别是对于刚性高分子链的情况。
2017-05-01 cond-mat.soft
Theory of colloidal stabilization by unattached polymers
具有均匀分布颗粒的稳定胶体分散体对于许多技术应用是重要的。由于布朗运动，胶体颗粒之间会发生不断的碰撞，这往往导致它们在长程范德华吸引力的驱动下聚集。结果，胶体系统往往倾向于沉淀。已经设计了许多方法来最大限度地减少胶体颗粒之间的长程范德华吸引力的影响，或为了提供胶体stability.In博士论文中，我们研究了胶体稳定在溶液中的游离聚合物，这通常被称为耗尽稳定。以前的理论研究的自由聚合物诱导（FPI）稳定是基于过度简化的模型，涉及不受控制的近似。甚至耗尽稳定现象的最基本特征也是未知的。PI排斥力与溶液参数、聚合物结构和单体/表面相互作用的关系尚不清楚，自由聚合物链被模拟为自洽分子场中的无规行走，满足扩散型积分微分方程。作为分子场，我们使用了半稀释聚合物溶液的化学势，可以表示为维里展开，其中我们只考虑了聚合物溶液的第二维里系数和第三维里系数。改变参数如聚合物刚度、聚合物长度、聚合物浓度和溶剂状态（如θ溶剂），无论是对于纯排斥胶体表面、吸附表面还是具有接枝聚合物层的表面，我们都能够增强由于颗粒之间的游离聚合物引起的排斥屏障，因此发现了系统动力学稳定的条件。
2020-10-01 cond-mat.soft
Effects of the Carnahan-Starling free energy within theories of fluids with short-range attraction
在自由体积Asakura-Oosawa-Vrij（FVAO）理论的胶体-聚合物混合物，我们表明，非物理的气-液双节点预测在小的吸引力范围内的制度（即聚合物的大小）部分是由于使用的卡纳汉-斯特林（CS）硬球（HS）参考自由能。用替代品替换CS表达显著影响预测的相行为，并且对于多分散胶体，影响所得的分馏预测。虽然短程吸引力使FVAO，作为一个微扰HS为基础的理论，无论如何不太准确，我们认为，CS在这个政权的特殊影响是一个重要的考虑因素-通常被忽视-在这种理论的评估。我们指的是各种文献表现出同样不准确的气液双结点，并建议CS的地位，作为硬球参考的事实上的选择，应仔细考虑在短程景点。
2014-07-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A coil-globule transition of a semiflexible polymer driven by the addition of spherical particles
本文研究了一个大的半柔性聚合物在球形颗粒悬浮液中的相行为。所有的相互作用都是简单的排斥体积相互作用，并且球形颗粒的直径比聚合物的直径大一个数量级。球形颗粒在聚合物链段之间引起相当长范围的耗尽吸引，这引起聚合物中连续的线圈-小球转变。这种行为表明了大分子拥挤对DNA的凝聚效应。
1997-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer brush-induced depletion interactions and clustering of membrane proteins
我们采用Asakura-Oosawa型理论模型和粗粒度分子动力学模拟研究了可移动聚合物刷对生物膜中蛋白质的影响。刷状聚合物诱导的蛋白质间的耗尽吸引力随刷状聚合物的大小呈非单调变化。耗尽相互作用，这是由蛋白质的大小刷聚合物之间的接枝距离的比率，线性增加刷的大小，只要聚合物刷的高度是短于蛋白质的大小。然而，当刷高度超过蛋白质大小时，蛋白质之间的耗尽吸引力略微降低。我们还探讨了刷状聚合物诱导的组装的一个大的蛋白质簇，这可能是相关的整合素纳米簇形成和信号转导的实验观察的许多分子机制之一。
2021-02-25 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
From a melt of rings to chromosome territories: The role of topological constraints in genome folding
我们回顾正反两方面的假设，通用聚合物的拓扑约束的属性背后的染色质折叠在真核细胞中的许多方面。为此，我们回顾，首先，最近的理论和计算结果在聚合物物理学有关的集中，拓扑简单（unknotted和unlinked）链或链系统。其次，我们回顾了最近的实验发现与基因组折叠。在这些领域的理解是远远不够的，但我们显示如何看待他们在平行的新的光在这两个。
2014-01-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
A Solvable Model of Secondary Structure Formation in Random Hetero-Polymers
我们提出并解决了一个简单的模型描述二级结构形成的随机杂聚物。它描述了具有一维短程相互作用（代表空间力和氢键）和无限程相互作用（代表极性力）的单体。我们解决我们的模型使用平均场和随机场技术的组合，导致相图展示折叠，部分折叠和未折叠状态之间的二阶过渡，包括折叠取决于初始条件的区域。我们的理论结果，这是在良好的协议与数值模拟，导致一个有吸引力的物理图片的折叠过程：极性力驱动的过渡到一个崩溃的状态，空间位阻力引入单体特异性，和氢键稳定的构象通过阻尼挫折诱导的多重状态。
2001-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Non-Markovian Configurational Diffusion and Reaction Coordinates for Protein Folding
非马尔可夫性质的聚合物运动占折叠动力学，使用频率依赖的摩擦。折叠，就像无序系统物理学中的许多其他问题一样，涉及到相关能量景观上的势垒交叉。一个变分过渡态理论（VTST），减少到通常的Bryngelson-Wolynes Kramers方法时，忽略非马尔可夫方面是用来获得的速率，而不作任何假设的障碍的大小，或摩擦的记忆时间。转换到集体变量依赖于系统的动态允许理论来解决有争议的问题，什么是“好”的反应坐标折叠。
1997-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
