Skip to main content

2011 | OriginalPaper | Buchkapitel

Modeling sickle hemoglobin fibers as one chain of coarse-grained particles

verfasst von : He Li, Ha Vi, George Lykotrafitis

Erschienen in: Mechanics of Biological Systems and Materials, Volume 2

Verlag: Springer New York

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Sickle cell disease is a genetic disorder most commonly found in people of African descent and it is caused by the presence of abnormal hemoglobin S (HbS) in the patient’s red blood cells (RBCs). In the deoxygenated state, the defective hemoglobin tetramers polymerize forming stiff fibers which distort the cell and change its biomechanical properties. Because the HbS fibers play a vital role in the formation of the sickle-shaped RBC, the material properties and biomechanical behaviors of polymerized HbS fibers is a subject of intense research interest. Here, we introduce a solvent-free coarse-grain molecular dynamics (CGMD) model to simulate a single hemoglobin fiber as a chain of coarse-grained particles. A finitely extensible nonlinear elastic (FENE) potential is applied between consecutive particles. Meanwhile, a FENE-type bending potential is employed to model the bending resistance of HbS fibers. The parameters of the potentials are identified via comparison between the simulation results and the experimentally measured values of bending rigidity of single HbS fibers. The Langevin thermostat is employed to control the system temperature. This model will greatly facilitate future studies on the HbS polymerization, fiber bundle and gel formation as well as the interaction of between the HbS fiber bundles and the RBC membrane. In addition, the model can be easily adapted to study other filamentous protein assembles.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Metadaten
Titel
Modeling sickle hemoglobin fibers as one chain of coarse-grained particles
verfasst von
He Li
Ha Vi
George Lykotrafitis
Copyright-Jahr
2011
Verlag
Springer New York
DOI
https://doi.org/10.1007/978-1-4614-0219-0_31

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.