Interfacial Free Energy Governs Single Polystyrene Chain Collapse in Water and Aqueous Solutions
Notice bibliographique
Résumé
The hydrophobic interaction is significantly responsible for driving protein folding and self-assembly. To understand it, the thermodynamics, the role of water structure, the dewetting process surrounding hydrophobes, and related aspects have undergone extensive investigations. Here, we examine the hypothesis that polymer-solvent interfacial free energy is adequate to describe the energetics of the collapse of a hydrophobic homopolymer chain at fixed temperature, which serves as a much simplified model for studying the hydrophobic collapse of a protein. This implies that changes in polymer-solvent interfacial free energy should be directly proportional to the force to extend a collapsed polymer into a bad solvent. To test this hypothesis, we undertook single-molecule force spectroscopy on a collapsed, single, polystyrene chain in water-ethanol and water-salt mixtures where we measured the monomer solvation free energy from an ensemble average conformations. Different proportions within the binary mixture were used to create solvents with different interfacial free energies with polystyrene. In these mixed solvents, we observed a linear correlation between the interfacial free energy and the force required to extend the chain into solution, which is a direct measure of the solvation free energy per monomer on a single chain at room temperature. A simple analytical model compares favorably with the experimental results. This knowledge supports a common assumption that explicit water solvent may not be necessary for cases whose primary concerns are hydrophobic interactions and hydrophobic hydration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».