Mechanical Stretching of Nature Inspired Linear and Branched Polysaccharide Motifs through Steered Molecular Dynamics

分子动力学 多糖 动力学(音乐) 化学物理 化学 高分子科学 材料科学 计算化学 物理 有机化学 声学
作者
Sruthi Peesapati,Dinesh Kumar Jagannathareddy,Durba Roy
出处
期刊:ACS applied bio materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (9): 6114-6126 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsabm.4c00717
摘要

A variety of 10 polysaccharide motifs comprising naturally inspired sequences of monosaccharide building blocks are studied to understand the inter-relation between their structural and mechanical behaviors. Equilibrium and steered molecular dynamics (SMD) simulations are employed to investigate the stress-strain relationships and the associated conformational flips of the pyranose moieties along the polysaccharide chains. The presence of a variety of glycosidic linkages connecting the diverse monosaccharide units along with chain-branching in some cases induce wide diversity in the carbohydrate-Ramachandran plots of the glycosidic dihedrals. Similar variations are observed in the Cremer-Pople ring puckering patterns across the polysaccharide variants. The work further provides a comparison between the experimentally obtained atomic force microscopic data of mechanical stretching for some polysaccharides with the stress-strain curves generated from our SMD simulations. Out of all the systems studied, pectin having an axial-axial orientation of the glycosidic linkage showed maximum stretching potential, while acetan-M, with an equatorial-equatorial disposition of the glycosidic bond, stretched the least. The experimental Young's modulus of the corresponding natural polysaccharides could be reasonably compared to the values obtained from our simulation models. Force distribution analysis is done to understand the propagation of punctual stress in the polysaccharides under SMD conditions. Changes in local electrophilicity or nucleophilicity of atomic centers in puckered pyranose rings are estimated through the condensed Fukui functions. All of this information can help understand the physical behavior and chemical reactivity of complex polysaccharides in a complicated milieu of electronic and steric effects experienced by them.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhangzuole完成签到,获得积分10
1秒前
HY发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
丘比特的应助被ADChem_JH采纳,获得10
2秒前
lpp发布了新的文献求助10
2秒前
学麻了发布了新的文献求助10
4秒前
皓彩发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Mox完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神的应助被lpp采纳,获得10
5秒前
6秒前
今天发SCI了没完成签到,获得积分10
6秒前
感生放射性的应助被风中悟空采纳,获得10
7秒前
7秒前
卷卷完成签到,获得积分10
8秒前
研友_ZelP4n完成签到,获得积分10
8秒前
LLL发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
老的火龙果的应助被周芷卉采纳,获得10
12秒前
卷卷发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
齐婷婷发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
wxy完成签到,获得积分10
14秒前
LLL完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
虎虎生威发布了新的文献求助10
16秒前
Mr.egg完成签到,获得积分10
16秒前
希淇发布了新的文献求助10
17秒前
紫烨完成签到,获得积分10
17秒前
李爱国的应助被如意的冰双采纳,获得10
17秒前
18秒前
dzz发布了新的文献求助10
18秒前
小泽66689完成签到,获得积分10
19秒前
牧青发布了新的文献求助150
19秒前
sunshine发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7789922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9327473
关于积分的说明 20418530
捐赠科研通 7379351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322938
关于科研通互助平台的介绍 2470856
邀请新用户注册赠送积分活动 2339796