江苏省自然科学基金(BK2008042)
- 作品数：5 被引量：5H指数：1
- 相关作者：郭万林孙晋美钟文宇更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学青岛理工大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：生物学理学更多>>
- KcsA钾通道的多级开放过程:靶向分子动力学模拟
- 2009年
- 钾通道晶体结构的获得为从结构和计算两方面去探索其原子层次的结构-功能关系提供了机会。钾通道门控过程的构型变化是这些正在探索的领域之一。但是发生在微秒层次的钾通道构型动态变化仍不清楚。本文对嵌入在水和磷脂双分子层中的KcsA钾通道进行了以Kv1.2钾通道开式结构为靶子的靶向分子动力学研究来探索其开放的动态细节。模拟中外加的开放驱动能量被降到了实验水平同一量级,模拟时间达到了150纳秒。发现通道以多级阶梯的方式开放。共观察到两级阶梯,每级包括一个扩张态和一个准稳定态。可以推断,在生理过程更长的时间历程中,会有更多级的阶梯出现。
- 钟文宇郭万林
- 关键词：钾通道门控KCSA
- 基于珍珠母堆垛微结构复合材料力学特性被引量：1
- 2009年
- 基于软体动物贝壳内的珍珠母微结构构建复合材料的三维有限元模型,由六方形文石小片单元和有机基质薄层单元逐层堆垛而成。模拟三点弯曲发现,不管六方形小片单元或薄层单元各自的弹性模量大小如何,由其构成的复合材料的模量与组成单元之间均满足一定的曲线关系,并且复合材料的力学特性存在显著的尺寸效应。以珍珠母的试验数据为基础,模拟发现珍珠母的力学特性随文石片间的有机基质薄层模量的减小而降低。但是珍珠母内的交错层叠堆垛的结构设计机制才是决定它刚度的主导因素,这与试验结果相当吻合。
- 孙晋美郭万林
- 关键词：珍珠母有机基质力学特性有限元法
- Kv1.2钾通道闭合的靶向分子动力学模拟
- 2009年
- 钾离子通道是一种能开放或闭合孔道而控制钾离子跨膜流动的膜蛋白。Kv1.2结构是一种开式构型的钾通道结构,也是迄今获得的唯一一种来自真核细胞的钾通道结构。尽管导致Kv1.2结构内螺旋弯曲的PVP序列在KcsA等原核细胞钾通道中不存在,KcsA结构的直式内螺旋闭合构型仍常被作为Kv1.2等真核细胞钾通道的闭式模版。本文在靶向分子动力学模拟中迫使Kv1.2钾通道闭合为KcsA构型,我们发现Kv1.2无法适应KcsA的闭合构型,松弛后内螺旋恢复PVP铰链弯曲,在孔道的腔-门区域形成上下大中间小的沙漏状闭合构型。此构型使开闭构型转换效率更高,可能是钾通道从原核细胞的甘氨酸铰链进化到真核细胞的PXP铰链的原因所在。
- 钟文宇郭万林
- 关键词：钾通道门控KCSA
- 珍珠母堆垛微结构的力学性能和热稳定性被引量：3
- 2010年
- 一直以来,软体动物贝壳内的珍珠母因为其由文石片和片间有机基质薄层堆垛而成的微结构及其卓越的力学行为而广受关注,但对贝壳珍珠母的多级结构,尤其是其中的两级有机基质结构的力学功能研究甚少.本文通过机械载荷和温度载荷组合来研究皱纹盘鲍(Haliotis Discus Hannai)贝壳内的珍珠母的结构和力学特性关联.发现文石片层间的有机基质的热解有效降低了珍珠母堆垛微结构的强度和韧性,并在250℃时使珍珠母的层叠堆垛结构完全崩溃,此时有机基质的热解量约为1.7wt%,仅为有机基质总量的40%.而力学性能试验比较发现,珍珠母堆垛微结构的热稳定远低于其基本组成单元——文石片纳米复合结构.另外,尽管有机基质薄层的黏着作用对珍珠母的力学性能具有积极意义,但珍珠母微结构本身的逐层交错堆垛设计机制是影响其刚度的决定性因素.
- 孙晋美郭万林
- 关键词：珍珠母有机基质力学性能热稳定性
- 贝壳珍珠母多级结构的化学-力学稳定性被引量：1
- 2009年
- 我们从化学稳定性与化学-力学耦合的新角度讨论贝壳珍珠母的多级结构及其力学性能.通过化学脱蛋白、脱矿方法与先进的微纳表征技术相结合,发现皱纹盘鲍(haliotis discus hannai)贝壳珍珠母首先是由形状不规整的文石片与有机基质薄层逐层堆垛而成的微结构;其次基本组成——文石片又是由纳米颗粒和片内有机基质网构成的纳米复合结构,其中不同文石片内的颗粒的平均直径及有机基质网的分布都有很大的差异.虽然氢氧化钠溶液对片层间和片内有机基质网都有脱蛋白作用,但是单个文石片的化学稳定性比由其构成的堆垛微结构高得多.进而对氢氧化钠处理后的珍珠母微、纳两级结构分别进行宏观弯曲实验和纳米压痕实验后发现,两者的杨氏模量均出现下降,但是前者的降低幅度更为显著.因此,文石片纳米复合结构比由其构成的堆垛微结构具有更好的化学-力学稳定性.
- 孙晋美郭万林
- 关键词：珍珠母有机基质
