STŘELCOVÁ, Zora, Petr KULHÁNEK, Martin FRIÁK, Helge-Otto FABRITIUS, Michal PETROV, Joerg NEUGEBAUER a Jaroslav KOČA. The structure and dynamics of chitin nanofibrils in an aqueous environment revealed by molecular dynamics simulations. RSC Advances. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2016, roč. 6, č. 36, s. 30710-30721. ISSN 2046-2069. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1039/c6ra00107f.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název The structure and dynamics of chitin nanofibrils in an aqueous environment revealed by molecular dynamics simulations
Autoři STŘELCOVÁ, Zora (203 Česká republika, domácí), Petr KULHÁNEK (203 Česká republika, domácí), Martin FRIÁK (203 Česká republika, domácí), Helge-Otto FABRITIUS (276 Německo), Michal PETROV (276 Německo), Joerg NEUGEBAUER (276 Německo) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání RSC Advances, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2016, 2046-2069.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.108
Kód RIV RIV/00216224:14740/16:00090502
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1039/c6ra00107f
UT WoS 000373061600093
Klíčová slova anglicky FREE-ENERGY CALCULATIONS; PARTICLE MESH EWALD; ALPHA-CHITIN; CRYSTAL-STRUCTURE; INSECT CHITIN; SURFACE-AREA; AB-INITIO; CUTICLE; EXOSKELETON; CHITOSAN
Štítky rivok
Změnil Změnila: Mgr. Eva Špillingová, učo 110713. Změněno: 4. 8. 2016 14:00.
Anotace
Chitin is one of the most abundant structural biomolecules in nature, where it occurs in the form of nanofibrils that are the smallest building blocks for many biological structural materials, such as the exoskeleton of Arthropoda. Despite this fact, little is known about the structural properties of these nanofibrils. Here, we present a theoretical study of a single chitin molecule and 10 alpha-chitin nanofibrils with different numbers of chains in an aqueous environment that mimics the conditions in natural systems during self-assembly. Our extensive analysis of the molecular dynamics trajectories, including free energy calculations for every model system, reveals not only the structural properties of the nanofibrils, but also provides insight into the principles of nanofibril formation. We identified the fundamental phenomena occurring in the chitin nanofibrils such as their hydrogen bonding pattern and resulting helical shape. With increasing size, the nanofibrils become increasingly stable and their structural properties approach those of crystalline alpha-chitin if they consist of more than 20 chains. Interestingly, this coincides with the typical size of chitin nanofibrils observed in natural systems, suggesting that their evolutionary success was at least partially driven by these specific structure-property relations.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaVNázev: CEITEC - central european institute of technology
LQ1601, projekt VaVNázev: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
VytisknoutZobrazeno: 12. 9. 2024 01:32