蛋白质材料力学特性的介观模型

我们考虑了由具有给定空间基的蛋白质晶体组成的蛋白质材料的介观模型，以理解蛋白质材料相对于其结构的力学性质。本预印本已被《计算化学杂志》接受发表。

摘要
蛋白质分子的力学特性在深入了解蛋白质的生物学功能方面发挥了重要作用，因为一些蛋白质具有力学功能。在这里，我们提出了由Go势所规定的蛋白质晶体组成的生物蛋白质材料的介观模型，用于表征蛋白质材料的弹性行为。具体地说，我们考虑了含有α -碳原子表示的蛋白质晶体的代表体积元件(RVE)，由Go势规定，对RVE应用恒定的法向应变。由维里应力理论计算的应力-应变关系提供了蛋白质材料的非线性弹性行为及其力学性能，如杨氏模量，在定量和/或定性上与从实验和/或原子模拟中获得的生物蛋白质材料的力学性能相当。此外，我们讨论了天然拓扑对蛋白质晶体力学性质的作用。结果表明，平行链(平行的氢键)增强了蛋白质材料的机械弹性。