How simple is too simple? Computational perspective on importance of second-shell environment for metal-ion selectivity

文献情報

出版日 2015-02-17
DOI 10.1039/C4CP04876H
インパクトファクター 3.676
著者

Ondrej Gutten, Lubomír Rulíšek


原文を見る

要旨

The metal-ion selectivity in biomolecules represents one of the most important phenomena in bioinorganic chemistry. The open question to what extent is the selectivity in the complex bioinorganic structures such as metallopeptides determined by the first-shell ligands of the metal ion is answered herein using six model peptides complexed with the set of divalent metal ions (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, and Hg2+) and their various first-shell representations. By calculating the differences among the free energies of complexation of metal ions in these peptides and their model (truncated) systems it is quantitatively shown that the definition of the first shell is paramount to this discussion and revolves around the chemical nature of the binding site. Despite the vast conceivable diversity of peptidic structures, that suggest certain fluidity of this definition, major contributing factors are identified and assessed based on their importance for capturing metal-ion selectivity. These factors include soft/hard character of ligands and various non-covalent interactions in the vicinity of the binding site. The relative importance of these factors is considered and specific suggestions for effective construction of the models are made. The relationship of first-shell models and their corresponding parent peptides is discussed thoroughly, both with respect to their chemical similarity and potential disparity introduced by generally “non-alignable” conformational flexibility of the two systems. It is concluded that, in special cases, this disparity can be negligible and that heeding the chemical factors contributing to selectivity during construction of the model can successfully result in models that retain the affinity profile for various metal ions with high fidelity.

関連文献

Charge transfer dynamics in squaraine–naphthalene diimide copolymers

Sebastian F. Völker, Alexander Schmiedel, Marco Holzapfel, Christoph Böhm, Christoph Lambert

2013-10-08 Paper

DOI: 10.1039/C3CP53455C

Between a reactant rock and a solvent hard place – molecular corrals guide aromatic substitutions

Yan-Mei Chen, Gregory Adam Chass, De-Cai Fang

2013-11-11 Paper

DOI: 10.1039/C3CP54079K

Measurements of short distances between trityl spin labels with CW EPR, DQC and PELDOR

Nitin C. Kunjir, Snorri Th. Sigurdsson

2013-10-17 Paper

DOI: 10.1039/C3CP52789A

Morphological and opto-electrical properties of a solution deposited platinum counter electrode for low cost dye sensitized solar cells

Gopala Krishna V. V. Thalluri, Marc Décultot, Jennifer Dewalque, Pierre Colson, Serge Habraken, Donato Spoltore

2013-10-21 Paper

DOI: 10.1039/C3CP52944D

Prediction of dopant atom distribution on nanocrystals using thermodynamic arguments

Luciano A. Montoro, Antonio Campello, Armando Beltrán, Juan Andrés, Edson R. Leite

2013-11-11 Paper

DOI: 10.1039/C3CP53427H

Mechanical and electronic properties of pristine and Ni-doped Si, Ge, and Sn sheets

Abhishek K. Singh

2013-11-19 Paper

DOI: 10.1039/C3CP54655A

Nanoscale resolution scanning thermal microscopy using carbon nanotube tipped thermal probes

Peter D. Tovee, Manuel E. Pumarol, Mark C. Rosamond, Robert Jones, Michael C. Petty, Dagou A. Zeze, Oleg V. Kolosov

2013-11-11 Paper

DOI: 10.1039/C3CP53047G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

6-苄基-6,7-二氢-5H-吡咯并3,4-b吡啶とは何ですか?

6-苄基-6,7-二氢-5H-吡咯并3,4-b吡啶は、CAS番号109966-30-5の化合物です。これは、6-ベンジル基を持つ6,7-二氢-5H-吡咯並みの化...

109966-30-56-Benzyl-6,7-dihydro...
化合物よくある質問

半硫酸奎宁单水水合物はどのように保存すればよいですか?

半硫酸奎宁单水水合物は、乾燥した涼しい場所に保管し、直射日光や湿気を避ける必要があります。保存温度は常温(15〜25℃)が適切で、湿度は40%以下を維持すること...

6119-70-6Quinine sulfate hydr...
化合物よくある質問

D-核糖-5-リン酸二ナトリウムとは何ですか?

D-核糖-5-リン酸二ナトリウムは、CAS番号18265-46-8を有する化合物で、D-核糖の5位付加部位にリン酸基が結合した化合物です。この化合物は、水溶性で...

18265-46-8Disodium (2R,3R,4R)-...
化合物よくある質問

異丙基肼はどの業界で使用されていますか?

異丙基肼は主に医薬品やポリマー業界で使用されています。また、センサーと半導体の製造プロセスでも重要な役割を果たしています。

2257-52-5Isopropylhydrazine
化合物よくある質問

3-乙酰基-4-羟基喹啉-2(1H)-酮はどのように合成されますか?

3-乙酰基-4-羟基喹啉-2(1H)-酮は、ハイドロキノンと酢酸アセトイルアミドのアミド化反応により合成されます。この反応は塩基触媒を用いて行われ、選択性は良好...

26138-64-73-Acetyl-4-hydroxyqu...
化合物よくある質問

Bobcat339はどのように保存すればよいですか?

Bobcat339は、0〜5℃の冷暗所で避光保存することを推奨します。容器は密閉し、取り扱いには十分な注意を払いましょう。

2280037-51-44-Amino-1-(3-bipheny...
化合物よくある質問

5-溴-4-甲基-1H-吲唑とは何ですか?

5-溴-4-甲基-1H-吲唑は、CAS番号1082041-34-6の化学物質で、化学式はC10H9BrNです。この化合物は淡黄色の結晶性粉末で、吸湿性があります...

1082041-34-65-Bromo-4-methyl-1H-...
化合物よくある質問

3-(4メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸の代替品はありますか?

3-(4メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸の代替品は、その用途により異なりますが、例えば4-(メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸や、他のオキ...

1416323-25-53-(4-Methoxyphenyl)-...
化合物よくある質問

3-イリドオキシピロロ[2,3-b]ピリジン-5-カルボキシlic酸は安全ですか?

3-イリドオキシピロロ[2,3-b]ピリジン-5-カルボキシlic酸は危険な化合物ではありませんが、適切な手袋や保護眼鏡の使用を推奨します。誤って摂取または接触...

1060816-80-93-Iodo-1H-pyrrolo[2,...
化合物よくある質問

3-氟-4- iodobenolを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-氟-4- iodobenolは可燃性を有し、強力な反応性を持つため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)の着用、ドラフトチャンバーの使用、漏洩時...

122927-84-83-Fluoro-4-iodopheno...

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。