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Fiber formation seen through the high-resolution computational microscope
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AI
DOI：10.1039/d4fd00188e.png)
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摘要
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超分子纤维因其作为生物系统中的角色以及能够形成表现出丰富动态行为复杂材料的能力而受到广泛关注。尽管超分子结构的信息编码在其分子基元中，但全面理解这些信息如何转化为最终结构需要深入了解该过程的能量景观和可能的路径。在此，我们通过使用可极化CHARMM Drude力场进行分子动力学模拟的马尔可夫状态模型，研究了1,3,5-环己烷三羧酰胺纤维的形成。我们提供了超分子纤维形成所有阶段直至微秒时间尺度的见解，从初级成核开始，经过纤维延伸和次级成核，最终到单根纤维组装成束。我们的结果表明，成核涉及溶解单体快速坍缩成无序聚集物，这些聚集物逐渐转变为核，然后生长为延伸的纤维。此外，延伸和次级成核似乎是竞争过程，取决于吸附在纤维-液体界面上的单体密度。最后，成束涉及纤维通过表面暴露基团间相互作用进行初始缔合，随后通过表面重排稳定束状结构，这允许芳香基团间形成有利相互作用。
Keyword:
SUPRAMOLECULAR POLYMERS
MOLECULAR-DYNAMICS
PEPTIDE
SIMULATIONS
PATHWAYS
GROMACS
