Metropolis simulations of Met-Enkephalin with solvent-accessible area parameterizations

We investigate the solvent-accessible area method by means of Metropolis simulations of the brain peptide Met-Enkephalin at 300$K$. For the energy function ECEPP/2 nine atomic solvation parameter (ASP) sets are studied. The simulations are compared with one another, with simulations with a distance dependent electrostatic permittivity $\epsilon (r)$, and with vacuum simulations ($\epsilon =2$). Parallel tempering and the biased Metropolis techniques RM$_1$ are employed and their performance is evaluated. The measured observables include energy and dihedral probability densities (pds), integrated autocorrelation times, and acceptance rates. Two of the ASP sets turn out to be unsuitable for these simulations. For all other systems selected configurations are minimized in search of the global energy minima, which are found for the vacuum and the $\epsilon(r)$ system, but for none of the ASP models. Other observables show a remarkable dependence on the ASPs. In particular, we find three ASP sets for which the autocorrelations at 300$$K are considerably smaller than for vacuum simulations.Comment: 10 pages and 8 figure

A Monte Carlo study of the three-dimensional Coulomb frustrated Ising ferromagnet

We have investigated by Monte-Carlo simulation the phase diagram of a three-dimensional Ising model with nearest-neighbor ferromagnetic interactions and small, but long-range (Coulombic) antiferromagnetic interactions. We have developed an efficient cluster algorithm and used different lattice sizes and geometries, which allows us to obtain the main characteristics of the temperature-frustration phase diagram. Our finite-size scaling analysis confirms that the melting of the lamellar phases into the paramgnetic phase is driven first-order by the fluctuations. Transitions between ordered phases with different modulation patterns is observed in some regions of the diagram, in agreement with a recent mean-field analysis.Comment: 14 pages, 10 figures, submitted to Phys. Rev.

Beiträge zum Mechanismus der Magensaftsektion bei Fröschen. III. Mitteilung

Vorher konnte der Verf. feststellen, dass das Pepsin und HCl in der Magenschleimhaut gebildet und von ihr sezerniert werden. Im Anschluss an dieser Feststellung hat er sodann über den Zusammenhang zwischen dem Ruhestrom und der Permeabilität der Magenschleimhaut Untersuchungen angestellt, um den Absonderungsmechanismus der genannten Substanzen von der Magenschleimhaut beizutragen. Das Versuchsverfahren: Frösche wurden in der Räckenlage auf Versuchsplatten befestigt. Nachdem die Pylorusgegend abgeschnitten worden war, wurde eine unpolarisierbare Elektrode durch diese Pylorusgegend hindurch in den Magen eingesteckt. Der andere Pol wurde dicht an der Aussenseite des Magens angelegt. Damit konnte man den Ruhestrom beobachten. Bezüglich der Permeabilität der Magenschleimhaut wurde Gleichstrom von bestimmter Stärke einer kurzen Zeitdauer, welche die Ablenkung des Galvanometernadels zulässt, durch die Magenwandung geleitet, und zwar das eine Mal von der Innenseite her nach der Aussenseite hin und das andere Mal in der entgegengesetzten. Richtung. Die Ablenkungsgrösse ist nätürlich umgekehrt proportional zum Widerstand oder die Permeabilität der Magenschleimhaut. Darauf hat der Verf. verschiedene Arzneimittel auf die Schleimhaut einwirken lassen und die Veränderungen des Ruhestroms beobachtet. Durch die Einwirkung von Pilocarpin und Acetylcholin auf die Oberfläche der Magenschleimhaut bzw. durch subkutane Einfuhrung der Kocksalzlösung wurde der Ruhestrom im allgemeinen gesteigert. Wenn man den elektrischen Strom durch die Magenwand von der Aussenseite her nach der Innenseite bin leitete, war der elektrische Widerstand kleiner als der in den Fällen, wo der Strom in der entgegengesetzten Richtung geleitet wurde. Dieser Unterschied des elektrischen Widerstandes nahm mit der Steigerung des Ruhestroms zu, die durch die Wirkungen der eingeführten Arzneimittel eintrat. Wenn man das Atropin und KCN auf die Schleimhaut einwirken liess oder KCl-Lösung subkutan injizierte, wurde der Ruhestrom herabgesetzt und auch der Unterschied des elektrischen Widerstandes der Magenwand in den beiden Richtungen vermindert. Der elektrische Widerstand wurde endlich von der Richtung unabhängig gleich, wenn der Ruhestrom infolge der Wirkungen von KCN vollständig verschwunden war. Bei der Durchleitung des elektrischen Stroms durch die Magenwand des Frosches von der Aussenseite nach der Innenseite war der elektrische Widerstand kleiner als in den Fällen der Durchleiung in der umgekehrten Richtung. Diese Tatsache weist darauf hin, dass bei der Magenschleimhaut die Kationen leichter nach dem Lumen des Magens hin wandern konnte. Mit der Steigerung des Ruhestroms wurde der Unterschied des elektrischen Widerstandes je nach der Richtung grösser und die Kationen wurden in die Lage gebracht, noch viel leichter nach der Oberfläche der Schleimhaut hinein zu wandern. Die Magenschleimhaut also besitzt die Eigenschaft, de Kationen aussenwärts nach dem Lumen des Magens hin wandern zu lassen, aber nicht in die umgekehrte Richtung. Diese Eigenschaft erfähhrt eine Steigerung sowohl durch die Einwirkungen von Pilocarpin und Acetylcholin als auch durch die Einführung der Kochsalzlösung, während sie durch die Einflüsse von Atropin und KCN und auch durch die Einspritzung der KCl-Lösung herabgesetzt wird. Aus der Summe dieser Ergebnisse schliesst der Verf., dass der Ruhestrom der Magenwand der Sekretion des Magensaftes in irgendeiner Beziehung und sowohl auch mit der selektiven Permeabilitat der Schleimhaut gegenuber den Kationen am innigsten stehen muss