Imaging of femtosecond bond breaking and charge dynamics in ultracharged peptides

文献情報

出版日 2021-12-23
DOI 10.1039/D1CP03419G
インパクトファクター 3.676
著者

Nicusor Tîmneanu, Oscar Grånäs


原文を見る

要旨

X-ray free-electrons lasers have revolutionized the method of imaging biological macromolecules such as proteins, viruses and cells by opening the door to structural determination of both single particles and crystals at room temperature. By utilizing high intensity X-ray pulses on femtosecond timescales, the effects of radiation damage can be reduced. Achieving high resolution structures will likely require knowledge of how radiation damage affects the structure on an atomic scale, since the experimentally obtained electron densities will be reconstructed in the presence of radiation damage. Detailed understanding of the expected damage scenarios provides further information, in addition to guiding possible corrections that may need to be made to obtain a damage free reconstruction. In this work, we have quantified the effects of ionizing photon-matter interactions using first principles molecular dynamics. We utilize density functional theory to calculate bond breaking and charge dynamics in three ultracharged molecules and two different structural conformations that are important to the structural integrity of biological macromolecules, comparing to our previous studies on amino acids. The effects of the ultracharged states and subsequent bond breaking in real space are studied in reciprocal space using coherent diffractive imaging of an ensemble of aligned biomolecules in the gas phase.

関連文献

Theoretical insights into the reactivity of Fe-based catalysts for water oxidation: the role of electron-withdrawing groups

Penglin Xu, Shaojin Hu, Hou-Dao Zhang, Xiao Zheng

2018-04-30 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00687C

A “turn-off” red-emitting fluorophore for nanomolar detection of heparin

Palash Jana, Mithun Radhakrishna, Saumyakanti Khatua, Sriram Kanvah

2018-01-24 Paper

DOI: 10.1039/C7CP06300H

Antagonistic effects of natural osmolyte mixtures and hydrostatic pressure on the conformational dynamics of a DNA hairpin probed at the single-molecule level

Satyajit Patra, Christian Anders, Paul Hendrik Schummel, Roland Winter

2018-03-13 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00907D

Adsorption of alcohols and hydrocarbons on nonstoichiometric cementite{010} surfaces

David Muñoz Ramo, Stephen J. Jenkins

2018-05-03 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01028E

Self-assemblies of TTF derivatives programmed by alkyl chains and functional groups

Bin Tu, Guo-jun Hu, Qiao-jun Fang, Jun-jie Qi, Xun-wen Xiao, Yan-fang Geng, Qing-dao Zeng

2018-02-02 Paper

DOI: 10.1039/C7CP08201K

Laboratory spectroscopy of methoxymethanol in the millimeter-wave range

Roman A. Motiyenko, Laurent Margulès, Didier Despois, Jean-Claude Guillemin

2017-10-24 Paper

DOI: 10.1039/C7CP05932A

Theoretical investigation of the infrared spectrum of small polyynes

Kirstin D. Doney, Dongfeng Zhao, John F. Stanton, Harold Linnartz

2017-11-03 Paper

DOI: 10.1039/C7CP06131E

Reverse electrodialysis in bilayer nanochannels: salinity gradient-driven power generation

Rui Long, Zhengfei Kuang, Zhichun Liu, Wei Liu

2018-02-19 Paper

DOI: 10.1039/C7CP08394G

Electronic structure calculations and nonadiabatic dynamics simulations of excited-state relaxation of Pigment Yellow 101

Meng Che, Yuan-Jun Gao, Yan Zhang, Shu-Hua Xia, Ganglong Cui

2018-02-05 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07692D

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

間溴苯甲酰腈の市場動向や研究トレンドはどうですか?

間 brom 苯甲酰腈は、合成化学や薬物化学において重要な Intermediate として使用されています。市場動向としては、その合成性と機能性により、研究開...

24999-51-7(3-Bromophenyl)(oxo)...
化合物よくある質問

去磺基萝卜硫苷とは何ですか?

去磺基萝卜硫苷は、化学物質のCAS番号287966-62-5に該当する化合物で、主に植物由来の化合物です。

287966-62-5Desulfo Glucoraphani...
化合物よくある質問

Methyl 2-amino-5-(trifluoromethyl)benzoateに適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号117324-58-0の塩酸メチル2アミノ-5-トリフルオロメチルベンゼートは、GHS分類により腐食性物質と判定されます。REACH規則では、製造、販...

117324-58-0Methyl 2-amino-5-(tr...
化合物よくある質問

3-ブロモ-1,3,4,5-四水化-2H-1-ベンザアゼピン-2-オンは安全ですか?

毒性があるため、適切な安全対策が必須です。皮膚や粘膜への刺激性が強く、吸入や誤飲により健康被害を引き起こす可能性があります。取扱時にはガスマスクや手袋、眼鏡を使...

86499-96-93-Bromo-1,3,4,5-tetr...
化合物よくある質問

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全ですか?

三氟甲基ピリジン-2-甲アミン塩酸塩は安全性に注意が必要です。毒性は低レベルですが、直接的接触や吸入は避けるべきです。適切な手袋や防塵マスクを着用し、密閉された...

871826-12-9(5-(Trifluoromethyl)...
化合物よくある質問

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは安全ですか?

1-エチル-4-(4-硝基フェニル)ピペリジンは有毒であり、取扱には注意が必要です。保管や作業中に手袋を着用し、目や皮膚に接触しないように注意する必要があります...

115619-00-61-Ethyl-4-(4-nitroph...
化合物よくある質問

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは安全ですか?

1,1-ジメトキシプロパン-2-オンは一般的に低毒性ですが、皮膚や目への刺激性があるため、取扱いには注意が必要です。蒸気や液体の吸入には有害な可能性があり、適切...

6342-56-91,1-dimethoxypropan-...
化合物よくある質問

コバルト(II) 3,3'-{[(1S,2S)-1,2-ジメチルフENCYCLICALE-1,2-エチエンジイル]ビス[ニトロリルメチルイリデン]}ビス[4-オキソ-2-ペンテン-2-olate]について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号259259-80-8に対応しています。GHS分類では、毒性、燃焼性、反応性、炎症性を考慮に入れ、適切な危険性分類が行われます。REACH...

259259-80-8Cobalt(2+) (2E,2'E)-...
化合物よくある質問

「カーバミル酸, N-[8-[[2-[[2-(2,6-ジオキソ-3-ピペリジニル)-2,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロ-1H-イソイソインドール-4-イルオキシ]アセチル]アミノ]オクチル]-1,1-ジメチレチルエステル」はどのように保存すればよいですか?

この化合物は、冷却庫で-20℃の温度、乾燥した容器に保管し、直日光から保護する必要があります。湿度の高い環境や高温は避けてください。

1950635-34-32-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM)-OHはどのように保存すればよいですか?

この化合物は、低温(室温以下)で密栓容器に入れ、避光して保存する必要があります。

1433975-21-3FMoc-D-4-Aph(tBu-CbM...

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。