Fluid of fused spheres as a model for protein solution

In this work we examine thermodynamics of fluid with "molecules" represented by two fused hard spheres, decorated by the attractive square-well sites. Interactions between these sites are of short-range and cause association between the fused-sphere particles. The model can be used to stud...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2016
Main Authors: Kastelic, M., Kalyuzhnyi, Yu.V., Vlachy, V.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2016
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155811
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Fluid of fused spheres as a model for protein solution / M. Kastelic, Yu.V. Kalyuzhnyi, V. Vlachy // Condensed Matter Physics. — 2016. — Т. 19, № 2. — С. 23801: 1–12. — Бібліогр.: 41 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862547570853675008
author Kastelic, M.
Kalyuzhnyi, Yu.V.
Vlachy, V.
author_facet Kastelic, M.
Kalyuzhnyi, Yu.V.
Vlachy, V.
citation_txt Fluid of fused spheres as a model for protein solution / M. Kastelic, Yu.V. Kalyuzhnyi, V. Vlachy // Condensed Matter Physics. — 2016. — Т. 19, № 2. — С. 23801: 1–12. — Бібліогр.: 41 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Condensed Matter Physics
description In this work we examine thermodynamics of fluid with "molecules" represented by two fused hard spheres, decorated by the attractive square-well sites. Interactions between these sites are of short-range and cause association between the fused-sphere particles. The model can be used to study the non-spherical (or dimerized) proteins in solution. Thermodynamic quantities of the system are calculated using a modification of Wertheim's thermodynamic perturbation theory and the results compared with new Monte Carlo simulations under isobaric-isothermal conditions. In particular, we are interested in the liquid-liquid phase separation in such systems. The model fluid serves to evaluate the effect of the shape of the molecules, changing from spherical to more elongated (two fused spheres) ones. The results indicate that the effect of the non-spherical shape is to reduce the critical density and temperature. This finding is consistent with experimental observations for the antibodies of non-spherical shape. В цiй роботi ми дослiджуємо термодинамiку плину з “молекулами”, представленими двома спаяними
 твердими сферами, якi декорованi вузлами з притягувальними потенцiалами типу квадратної ями. Взаємодiя мiж цими вузлами є короткодiюча i спричиняє асоцiацiю мiж частинками спаяних сфер. Модель
 може бути використана для дослiдження несферичних (чи димеризованих) протеїнiв у розчинi. Термодинамiчнi величини системи розраховуються за допомогою модифiкацiї термодинамiчної теорiї збурень
 Вертгайма, i результати порiвнюються з новими симуляцiями методом Монте Карло при iзобаричноiзотермiчних умовах. Зокрема, нас цiкавить фазове розшарування рiдина-рiдина в таких системах. Модельний плин використовується для оцiнки ефекту форми молекул, що змiнюється вiд сферичної до
 бiльш видовженої (двi спаянi сфери). Результати вказують, що ефект несферичної форми має зменшувати критичну густину i температуру. Це узгоджується з експериментальними спостереженнями для антитiл
 iз несферичною формою.
first_indexed 2025-11-25T16:07:28Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155811
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-324X
language English
last_indexed 2025-11-25T16:07:28Z
publishDate 2016
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
record_format dspace
spelling Kastelic, M.
Kalyuzhnyi, Yu.V.
Vlachy, V.
2019-06-17T12:57:56Z
2019-06-17T12:57:56Z
2016
Fluid of fused spheres as a model for protein solution / M. Kastelic, Yu.V. Kalyuzhnyi, V. Vlachy // Condensed Matter Physics. — 2016. — Т. 19, № 2. — С. 23801: 1–12. — Бібліогр.: 41 назв. — англ.
1607-324X
DOI:10.5488/CMP.19.23801
arXiv:1603.07149
PACS: 87.15.A-, 87.15.ad, 87.15.km, 87.15.nr, 82.60.Lf, 64.70.Ja
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155811
In this work we examine thermodynamics of fluid with "molecules" represented by two fused hard spheres, decorated by the attractive square-well sites. Interactions between these sites are of short-range and cause association between the fused-sphere particles. The model can be used to study the non-spherical (or dimerized) proteins in solution. Thermodynamic quantities of the system are calculated using a modification of Wertheim's thermodynamic perturbation theory and the results compared with new Monte Carlo simulations under isobaric-isothermal conditions. In particular, we are interested in the liquid-liquid phase separation in such systems. The model fluid serves to evaluate the effect of the shape of the molecules, changing from spherical to more elongated (two fused spheres) ones. The results indicate that the effect of the non-spherical shape is to reduce the critical density and temperature. This finding is consistent with experimental observations for the antibodies of non-spherical shape.
В цiй роботi ми дослiджуємо термодинамiку плину з “молекулами”, представленими двома спаяними
 твердими сферами, якi декорованi вузлами з притягувальними потенцiалами типу квадратної ями. Взаємодiя мiж цими вузлами є короткодiюча i спричиняє асоцiацiю мiж частинками спаяних сфер. Модель
 може бути використана для дослiдження несферичних (чи димеризованих) протеїнiв у розчинi. Термодинамiчнi величини системи розраховуються за допомогою модифiкацiї термодинамiчної теорiї збурень
 Вертгайма, i результати порiвнюються з новими симуляцiями методом Монте Карло при iзобаричноiзотермiчних умовах. Зокрема, нас цiкавить фазове розшарування рiдина-рiдина в таких системах. Модельний плин використовується для оцiнки ефекту форми молекул, що змiнюється вiд сферичної до
 бiльш видовженої (двi спаянi сфери). Результати вказують, що ефект несферичної форми має зменшувати критичну густину i температуру. Це узгоджується з експериментальними спостереженнями для антитiл
 iз несферичною формою.
We dedicate this contribution to our friend and coworker Professor A.D.J. Haymet on occasion of his 60th birthday.
 This study was supported by the Slovenian Research Agency fund (P1-0201), NIH research grant
 (GM063592), and by the Young Researchers Program (M.K.) of the Republic of Slovenia.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Fluid of fused spheres as a model for protein solution
Плин зi спаяних сфер як модель розчину протеїнiв
Article
published earlier
spellingShingle Fluid of fused spheres as a model for protein solution
Kastelic, M.
Kalyuzhnyi, Yu.V.
Vlachy, V.
title Fluid of fused spheres as a model for protein solution
title_alt Плин зi спаяних сфер як модель розчину протеїнiв
title_full Fluid of fused spheres as a model for protein solution
title_fullStr Fluid of fused spheres as a model for protein solution
title_full_unstemmed Fluid of fused spheres as a model for protein solution
title_short Fluid of fused spheres as a model for protein solution
title_sort fluid of fused spheres as a model for protein solution
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155811
work_keys_str_mv AT kastelicm fluidoffusedspheresasamodelforproteinsolution
AT kalyuzhnyiyuv fluidoffusedspheresasamodelforproteinsolution
AT vlachyv fluidoffusedspheresasamodelforproteinsolution
AT kastelicm plinzispaânihsferâkmodelʹrozčinuproteíniv
AT kalyuzhnyiyuv plinzispaânihsferâkmodelʹrozčinuproteíniv
AT vlachyv plinzispaânihsferâkmodelʹrozčinuproteíniv