Resumen

La estructura del nácar consiste en plaquetas minerales laminadas entrelazadas, separadas por capas orgánicas a nanoescala. Aquí se investiga el papel de la proximidad del mineral a las proteínas en el comportamiento mecánico de éstas mediante simulaciones de dinámica molecular dirigida. Nuestras simulaciones indican que la energía necesaria para desplegar la proteína en la proximidad del mineral aragonito es varias veces superior a la de la proteína aislada en ausencia del mineral. Aquí presentamos detalles de mecanismos específicos que dan lugar a una mayor energía para el desdoblamiento de la proteína en la proximidad del mineral. En la fase inicial del desdoblamiento, los picos en el diagrama carga-desplazamiento (LD) en la proximidad del mineral se correlacionan cuantitativamente con la energía de interacción entre los átomos implicados en el fenómeno de enganche de la cadena lateral del aminoácido a la superficie de la aragonita. El agua desempeña un papel importante durante la interacción entre el mineral y la proteína, y las moléculas de agua más próximas a la superficie mineral están muy orientadas y permanecen rígidamente unidas cuando se tira de la cadena proteica. Además, la elevada magnitud de la carga para un desplazamiento dado se origina a partir de interacciones atractivas entre la proteína, el agua unida a la proteína y el mineral. Este estudio ofrece una visión de las interacciones mineral-proteína que predominan en los nanocompuestos biológicos y también proporciona directrices para el diseño de nanocompuestos biomiméticos.

• Materias:Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Bioingeniería Nanoestructuras Nanocompuestos Sistema de nanopartículas
• Subjects:Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Bioengineering Nanostructures Nanocomposites Nanoparticle system
• Palabras claves:mineral, proteína, cadena lateral de aminoácidos, plaquetas minerales laminadas entrelazadas, simulaciones de dinámica molecular, capas orgánicas a nanoescala, desplazamiento, carga, proximidad, superficie de aragonito
• Keywords:mineral, protein, amino acid side chain, laminated interlocked mineral platelets, molecular dynamics simulations, nanoscale organic layers, displacement, load, proximity, aragonite surface