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J-GLOBAL ID：201102214756409352   整理番号：11A0155633

低と中間極性環境におけるアミノ酸側鎖による塩橋形成の理論研究

Theoretical Studies of Salt-Bridge Formation by Amino Acid Side Chains in Low and Medium Polarity Environments

著者 (2件)： NAGY Peter I. (Univ. Toledo, Ohio, USA) ,  ERHARDT Paul W. (Univ. Toledo, Ohio, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 114  号： 49  ページ： 16436-16442  発行年： 2010年12月16日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオン化アミノ酸側鎖のプロトン化状態は低極性環境;すなわち蛋白質内部に埋め込まれたとき複雑な問題である。ここでは,蛋白質環境中酸性と塩基性アミノ酸側鎖の相互作用について二水準のモデリングを考察した。プロトンドナーとしてギ酸と酢酸及びプロトン受容体としてメチルアミン,グアニジン及びメチルグアニジンを含むモデル系によってAsp/Glu...LysとAsp/Glu...Arg側鎖間の塩橋形成を調べた。最近の著者らの研究で,誘電定数(ε)が15有する誘電連続体環境の考察は気相に比較してモデル錯体の会合エネルギーを顕著に変え,基底関数系効果の重要性と同様に幾何学最適化に使用した方法の重要性を指摘した。この脈絡で,ギ酸プロトンドナーを用い,CCSD(T)_CBS//MP2/aug-cc-pvtz水準に至るまで計算を行った。CCSD(T)/aug-cc-pvtz//MP2/aug-cc-pvtz水準で酢酸が形成した錯体を調べた。誘電定数(ε)セットがそれぞれ5と15を有する連続体溶媒を用い,低と中間極性の蛋白質環境を模倣した。中性水素結合形及び互変異性イオン対に対して自由エネルギー差ΔG_totを計算した。これらの値は塩橋が15ほどの大きさのεを有する環境でさえAsp/Glu...Lys対では好まれないことを予測した。対照的に,Asp/Glu...Arg塩橋はε=5を有する環境中でさえ実現可能であった。CHELPGとAIM電荷を基礎にして錯体に対する電荷移動を計算した。

シソーラス用語： モデル化合物 ,  *水素結合錯体 ,  *イオン会合 ,  *脂肪族カルボン酸 ,  代謝産物 ,  *脂肪族アミン ,  誘電率 ,  互変異性 ,  イオン対 ,  水素結合 ,  電荷移動 ,  自由エネルギー ,  CCSD/T法 ,  MP2法 ,  基底関数系 ,  構造最適化 ,  分子構造 ,  密度汎関数法 ,  分子間相互作用 ,  極性液体 ,  脂肪酸 ,  第一アミン ,  薬物
準シソーラス用語： AIM理論 ,  CCSD(T)法 ,  塩橋 ,  分子の幾何構造 ,  誘電定数 ,  連続体モデル

分類 (1件)： 分子化合物  (CE02000C)

物質索引 (5件)： ギ酸 ,  グアニジン ,  メチルアミン ,  メチルグアニジン ,  酢酸

タイトルに関連する用語 (7件)： 極性 ,  環境 ,  アミノ酸 ,  側鎖 ,  塩橋 ,  理論 ,  研究