مطالعه خواص مکانیکی اجزاء نانوکانال زیستی آکواپورین- ۱ با استفاده از دینامیک مولکولی

آکواپورین ها، خانواده ای از پروتئین ها هستند که در یوکاریوت ها وظیفه کنترل ورود و خروج آب به سلول را بر عهده دارند. فارغ از نقش عملکردی این پروتئین در تنظیم آب سلولهای جانوری، اخیرا کاربرد این پروتئین ها در سامانه های زیست سازگار نمک زدایی و تصفیه آب مورد توجه محققان قرار گرفته است. از آنجایی که اساس سامانه های مذکور، اعمال نیروها و محرک های مکانیکی خارجی است، مطالعه استحکام و رفتار مکانیکی این کانال ها برای تضمین کارکرد و حفظ عملکرد در زمانهای طولانی بسیار حیاتی است. به این منظور در پژوهش حاضر خواص مکانیکی مارپیچ های تترامر آکواپورین- ۱ با استفاده از روش دینامیک مولکولی و با استفاده از روش نیرو ثابت مورد بررسی قرارگرفته و خواص الاستیک اجزاء کانال بدست آورده شدهاست. نتایج بدستآمده حاکی از حساسیت هلیکس های ۱ و ۳ در نیروهای بالاتر از ۵۰ پیکونیوتون و مقاومت هلیکس ۳ در برابر تغییر ساختار حتی تا نیروهای بالای صد پیکونیوتن است. تعیین خواص مکانیکی و وابستگی رفتار و خواص به پارامترهای فیزیکوشیمیایی اسیدهای آمینه تشکیل دهنده اجزاء این ساختار نه تنها در سیستم های به روز نمک زدایی بلکه در کاربردهای بدیع دیگر این کانال ها همچون سیستم های رسانش هوشمند دارو نیز مورد نیاز محققان است.

کلیدواژه ها:

نانوکانال پروتئینی ، آکواپورین- ۱ ، خواص مکانیکی ، دینامیک مولکولی ، سیستم های نمک زدایی