2020年11月4
一些分子倾向于紧密地结合到冰的表面上，形成曲线界面，其抑制冰晶的进一步生长。
冰偏析模拟可以从甲虫Tenebroiro Molitor，TMAFP检测过度活性抗冻蛋白的冰结合位点。图像学分：Pavithra M.睡不起绌。
某些植物、昆虫和水生生物含有这种蛋白质分子，它作为天然的防冻剂，使生物体能够忍受冰冻温度。
在化学物理学报,从每年出版，一组研究人员描述了一种模拟冰束缚的计算技术，其中包括在模拟中使用偏倚方法来诱导冰的形成。
防冻蛋白通过结合液态水和冰之间的界面发挥作用。随之而来的弯曲表面阻止了冰的生长。此外，还有能催化从过冷的液态水中生成冰的成核分子。
这两种现象都需要深入了解分子与冰结合的方式。从气候模拟到器官超低温保存，获取有关冰结合的知识对各种应用都至关重要。然而，目前还没有有效模拟这一现象的计算技术。
冰偏置模拟方法的中央优势在于它同时识别冰结合表面，冰的面部结合的冰和结合方式．
瓦莱里娅·莫里内罗(Valeria Molinero)是犹他大学的研究作者
研究人员制作了两种类型的模型。一种是全原子模型，包括存在于水的冰和液相以及防冻剂分子中的所有原子。
研究的第二个模型被称为粗粒度模型，它减少了将原子混合到更简单的结构中所使用的计算资源。
这项研究分析了几种与冰结合的分子，比如聚乙烯醇——一种合成的冰重结晶抑制剂——和天然抗冻蛋白，比如甲虫的抗冻蛋白Tenebrio莫利托．
由于蛋白质具有非常小的粘合冰的表面，因此它们难以模拟。这限制了可以由它们束缚的冰晶晶体的大小。
某些系统有不止一个地方可以结冰。这对海冰硅藻中存在的天然抗冻蛋白来说也是如此Frailariopsis cylindrus．研究人员设计了一种名为“帽重复”的技术，以确定这样的蛋白质是否有多个冰结合表面(IBS)。
在这种策略中，我们首先执行偏见的模拟以检测IBS。然后，我们将IBS概括为防止冰地形成并执行第二个偏置模拟，以了解其他网站中的冰敷．
瓦莱里娅·莫里内罗(Valeria Molinero)是犹他大学的研究作者
作为研究的一部分开发的技术表现出巨大的潜力，例如在储存时确定分子以保护冷冻组织，进一步了解天然防冻蛋白以及气候模型，在空中冰核发挥重要作用。
期刊引用:
Naullage, p . M。等．(2020)用于识别冰结合表面及其如何结合冰的计算高效方法。的化学物理学报．doi.org/10.1063/5.0021631．
来源：https://www.aip.org/