QM/MM modeling of the glutathione–hydroxymethyl radical reaction in water

文献情報

出版日 2004-01-29
DOI 10.1039/B311293D
インパクトファクター 3.676
著者

Igor A. Topol, Stanley K. Burt


原文を見る

要旨

The reactions of hydroxymethyl radical ˙CH2OH with glutathione tripeptide GSH and with methylthiol CH3SH in water are modeled by using the effective fragment potential (EFP) based quantum mechanical–molecular mechanical (QM/MM) methods. In the case of glutathione, the reactive part of the cysteine residue of the tripeptide and the hydroxymethyl moiety are included to the quantum part. The remaining part of GSH assigned to the MM subsystem is represented by flexible chains of small effective fragments. The energy profiles for the condensed phase reactions have been constructed by using the transition state structure of the gas-phase reference reaction of hydroxymethyl radical ˙CH2OH with methylthiol CH3SH. Optimization of geometry parameters of the systems, including coordinates of environmental particles, leads to the structures at the top of the barrier, as well as for reagent interaction complexes and product interaction complexes. The energy difference between the top of the barrier and the reagent interaction complex is considered as a measure of activation energy, which allows us to treat all systems at the uniform level. According to simulation results, the activation barrier for the aqueous reaction of hydroxymethyl radical with methylthiol should be slightly higher, and for the aqueous reaction of hydroxymethyl radical with glutathione in the lowest energy conformation should be slightly lower than that of the reference gas-phase reaction. A conclusion about higher activation barrier for aqueous reaction ˙CH2OH + CH3SH in comparison to the gas-phase process, obtained here within the supermolecular approach, is consistent with the literature results of solvation models. It is shown that conformations of peptide chain of glutathione may modify the gas-phase reaction energy profile of the reacting species to a larger extent than the influence of water molecules. The role of the peptide chain seems to be to provide either beneficial or unfavorable arrangement of the reagents in the interaction complex.

関連文献

Understanding microsolvation of Li+: structural and energetical analyses

Jonathan Romero, Andres Reyes, Jorge David, Albeiro Restrepo

2011-07-27 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20903E

Molecular dynamics studies of native and substituted cyclodextrins in different media: 1. Charge derivation and force field performances

Christine Cézard, Frédéric Aubry, Florence Djedaïni-Pilard, François-Yves Dupradeau

2011-07-26 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20854C

Multiscale quantum mechanics/electromagnetics simulation for electronic devices

ChiYung Yam, Lingyi Meng, GuanHua Chen, Quan Chen, Ngai Wong

2011-06-10 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20766K

The protein folding transition-state ensemble from a Gō-like model

Athi N. Naganathan

2011-07-21 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20964G

Towards understanding the effects of carbon and nitrogen-doped carbon coating on the electrochemical performance of Li4Ti5O12 in lithium ion batteries: a combined experimental and theoretical study

Zijing Ding, Liang Zhao, Liumin Suo, Yang Jiao, Sheng Meng, Yong-Sheng Hu, Zhaoxiang Wang, Liquan Chen

2011-07-26 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21513B

A statistical approach to inelastic electron tunneling spectroscopy on fullerene-terminated molecules

Jakob Kryger Sørensen, Emanuel Lörtscher, Tom Vosch, Heike Riel, Kristine Kilså, Thomas Bjørnholm, Herre van der Zant

2011-06-23 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20861F

Assessment of an effective quasirelativistic methodology designed to study astatine chemistry in aqueous solution

Andrea Sabatié-Gogova, Eric Renault, Gilles Montavon, Nicolas Galland

2011-07-18 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20512A

Ion-specific and charge effects in counterion binding to poly(styrenesulfonate) anions

Josip Požar, Klemen Bohinc, Vojko Vlachy, Davor Kovačević

2011-07-26 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21291E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドの代替品はありますか?

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドは特定の化学反応に適しているため、代替品は限られています。しかし、同様の構造を持つ2-ヒドロキシ-4-ニトロベンジン...

772-33-82-(Bromomethyl)-4-ni...
化合物よくある質問

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドは有毒で、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。...

1800044-77-2N-[(1Z)-1-(2-Bromoph...
化合物よくある質問

1,3プロパンジオール,2-[2-(2アミノ-6クロロ-9Hピリミジン-9-イル)エチル-1,1,2,2-D4]-2,3-ジアセタートの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は、新規治療薬の開発に注目されています。市場では、その有効性と安全性が評価され、研究分野では、分子生物学と医薬化学の新たな発見が期待されています。

1020718-81-31,3-Propanediol, 2-[...
化合物よくある質問

安息香の代替品はありますか?

安息香の代替品としては、フェノール、アロマターゼ阻害剤などが考えられます。しかし、使用目的により適切な代替品は異なります。

579-44-2Ethanone, 2-hydroxy-...
化合物よくある質問

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide はどの業界で使用されていますか?

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide は主に医薬品開発やポ...

128802-73-3succinimidyl-alanyl-...
化合物よくある質問

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸(CAS番号: 1256794-05-4)の使用には、GHS( Globally Harmonized S...

1256794-05-4Methyl 6-amino-5-chl...
化合物よくある質問

エチル4-(シクロ Pentagonyl)アミノ-2-メチル硫化基ピリミジン-5-カルボキシレートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いには、耐薬品性の容器を使用し、通気性の良い場所で操作することを推奨します。漏れ時は、SDS(安全データシート)を参照して適切な措置を取ること。手洗いと洗...

211245-62-4ethyl 4-(cyclopentyl...
化合物よくある質問

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩とは何ですか?

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩は、CAS番号1258940-00-9で表される化合物です。これは、(S)-3-苯基哌啶的盐酸盐であり、主に医薬品の原料と...

1258940-00-9(S)-3-Phenylpiperidi...
化合物よくある質問

3,5-二甲基金剛胺の主な用途は何ですか?

3,5-二甲基金剛胺は、主に医薬品の原料として使用され、また抗うつ薬や抗アルツハイマー薬の開発に利用されます。さらに、化粧品や食品添加物の製造でも重要な役割を果...

19988-45-52-(2,3-Dihydroxyphen...
化合物よくある質問

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステルの代替品はありますか?

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステル (CAS番号: 1398066-13-1) の代替品には、ビス(2-エチルヘキシル)フェノールカルボ...

1398066-13-1Bis(4-methyl-2-penty...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。