Monte Carlo computer simulation on the system of aqueous solution with several amino acids such as $Ala^{\pm}$, $Ser^{\pm}$ and $Asp^{\pm}$ are carried out.
Each system is composed of a cluster of 125 waters and an amino acid zwitter ion at 298 K. Detailed simulation conditions make good use of a standard metropolis algorithm under canonical ensemble(N.V.T). We try to put an amino acid in a previously equilibrated ensemble of water molecules and then analyze the energy distribution, radial distribution functions and four, five, six and seven membered ring structures connected by hydrogen bond of water surrounding each amino acid.
The six-membered ring is predominant in polar amino acid solution, whereas the five-membered ring in apolar amino acid solution.
아미노산은 단백질을 구성하는 분자로서 아미노산의 수화에 관한 연구는 단백질의 생화학적 활성도와 깊은 연관이 있으며 더불어 생체내에서 물의 역활을 이해하는 토대를 제공해 줄 것으로 기대된다.
본 논문은 위와 같은 아미노산의 수화를 알아보기 위해 아미노산의 친수성과 소수성을 대표할 수 있는 alanine, serine 그리고 aspartate를 수용액상에서 컴퓨터 모의실험을 하였다.
아미노산 수용액의 에너지를 계산해 본 결과 친수성이 큰 asprtate가 물과 가장 안정한 상호 작용을 했으며 몇 가지 에너지 분포 곡선에서도 역시 위 사실을 지지하고 있었다. 우리가 가장 큰 관심을 기울인 것은 아미노산 주변의 물의 구조로서 이를 관찰하기 위해 용질내 고려하는 원자당 물분자의 거리 분포 곡선과 일련의 수소 결합으로 연결 되는 4각형, 5각형, 6각형 그리고 7각형의 분포를 살펴보았다.
물 분자 구조는 친수성을 띤 곁 가지를 지닌 아미노산의 경우 6각형이 상대적으로 많이 존재하고 소수성이 클 경우 5각형이 많이 발견 되었다. 일반적으로 용질의 친수성이 증가할수록 6각형이 증가하는 것으로 알려졌는데 본 논문에서 얻은 결과는 상기 사실과 일치하는 경향을 보이는 반면 이온이 지닌 특성 때문에 aspartate 인 경우 상대적으로 5각형도 증가된 것으로 보여진다.
