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J-GLOBAL ID：201202266125329354   整理番号：12A0861582

溶液中と受容体ポケット中カルボン酸と脂肪族アミン及びアンモニウムイオンの相互作用について

On the Interaction of Aliphatic Amines and Ammonium Ions with Carboxylic Acids in Solution and in Receptor Pockets

著者 (2件)： NAGY Peter I. (Univ. Toledo, Ohio, United State) ,  ERHARDT Paul W. (Univ. Toledo, Ohio, United State)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 116  号： 18  ページ： 5425-5436  発行年： 2012年05月10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： 水溶液中-14~-17kcal/mol範囲で1~3個のメチル基を有するカチオン脂肪族アミンと酢酸イオンの会合エネルギーを計算した。この究極の目標は受容体の結合空洞中及び水溶液と接触した蛋白質表面上でイオン会合に対するエネルギー/自由エネルギー関係を定量的に特性化することと優先形,イオン対または自然水素結合錯体に関する予測することにある。メチル-,ジメチル-及びトリメチルアミンを用い,CCSD(T)/CBS//MP2/aug-cc-pvd及びDFT/B97D/CBS/aug-cc-pvd水準で分極連続体法に対する積分方程式定式(IEF-PCM法)によって計算した。会合に対する主たる安定化因子は錯体要素間のイオン分子間水素結合形成に対する可能性である。第四アンモニウムイオンに対して,好適相互作用エネルギーが唯一の駆動力であって,錯体に対する安定化エネルギーは-4kcal/molに縮減した。調べた化学種のイオン対互変異性体の内部自由エネルギーは中性,水素結合形に対する自由エネルギーよりも10~15kcal/molほど高い。温度が298K,圧力が1atmでのモンテカルロ自由エネルギー摂動は対応するイオン形を好んで11~16kcal/molを予測した。結果として,イオン対互変異性体は水溶液中と受容体の細胞外表面上での優先形である。受容体の結合空洞中のAsp/Gluカルボキシラート側鎖と相互作用するプロトン化配位子の錯体をモデル化し,イオン対の要素間の水素結合水架橋を形成するように二個の強力に結合した水分子を考えた。それにも拘らず,クロロホルム溶媒が模倣する低極性環境はイオン互変異性体を安定化できない。第四アンモニウムイオン系は蛋白質空洞中のカルボキシラーと側鎖とのイオン対形を保全を保障し,その後受容体活性にとって恐らく必要になるので,アセチルコリンがムスカリン受容体に対する天然の作動薬として放出することを示唆するプロトンジャンプを予測した。

シソーラス用語： *カルボン酸 ,  *脂肪族アミン ,  *アンモニウムイオン ,  水溶液 ,  *イオン会合 ,  会合平衡 ,  *水素結合 ,  駆動力 ,  安定化 ,  錯体生成 ,  *水素結合錯体 ,  イオン対 ,  構造異性体 ,  互変異性 ,  自由エネルギー ,  化学種 ,  プロトン化 ,  水分子 ,  橋架け錯体 ,  *ムスカリン受容体 ,  コリン作動薬 ,  CCSD/T法 ,  MP2法 ,  密度汎関数法 ,  積分方程式 ,  連続体 ,  基底関数系 ,  摂動 ,  モンテカルロ法 ,  脂肪酸 ,  第二アミン ,  第三アミン ,  第四アンモニウム ,  脂肪族塩素化合物 ,  トリハロメタン ,  分子間水素結合 ,  薬物 ,  第一アミン
準シソーラス用語： 相互作用エネルギー ,  安定化エネルギー ,  互変異性体 ,  架橋錯体 ,  ムスカリン作動薬 ,  CCSD(T)法 ,  DFT方法

分類 (2件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  薬物の物理化学的性質  (GV01060M)

物質索引 (7件)： 酢酸 ,  アセチルコリン ,  メチルアミン ,  ジメチルアミン ,  トリメチルアミン ,  テトラメチルアミニウム ,  クロロホルム

タイトルに関連する用語 (6件)： 溶液 ,  受容体 ,  カルボン酸 ,  脂肪族アミン ,  アンモニウムイオン ,  相互作用