Many-body polarization effects and the membrane dipole potential.
Many-body polarization effects and the membrane dipole potential.
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DOI：
10.1021/ja806825g
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发表时间：
2009-03-04
影响因子：
15
通讯作者：
Roux B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harder E;Mackerell AD Jr;Roux B
用分子动力学方法模拟了水−空气界面上的脂单分子膜，研究了水−脂膜界面上的偶极电势。其中一个模拟使用了一个基于经典德鲁德振子的模型，显式地解释了多体极化效应。Drude模型单分子膜的偶极电势为0.35V，与实验估计的0.3-0.4V范围内的电势非常一致，而使用不可极化模型的模拟大大高估了电势，计算值为0.8V。在单层的非极区的激发极化效应被发现缓冲了由于极性水/单分子层界面的竞争极化效应而产生的剩余的正脂电势。这些结果表明，在脂类的经验力场模型中包含多体极化效应是有用的。
Molecular dynamics simulations of a lipid monolayer at a water−air interface are used to investigate the dipole potential that arises at the water−lipid interface. One simulation explicitly accounts for many-body polarization effects by using a model based on classical Drude oscillators. The dipole potential of the Drude model monolayer is 0.35V in excellent agreement with experimental estimates that range between 0.3 and 0.4V, whereas, a simulation using a nonpolarizable model significantly overestimates the potential with a calculated value of 0.8V. Induced polarization effects in the nonpolar region of the monolayer are found to buffer the residual positive lipid potential that results from competing polarization effects at the polar water/monolayer interface. These results, indicate the utility of the inclusion of many-body polarization effects in empirical force field models of lipids.
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