NOVOTNÝ, Jan, Sophia BAZZI, Radek MAREK a Jiří KOZELKA. Lone-pair–pi interactions: analysis of the physical origin and biolological implications. Physical Chemistry Chemical Physics. Royal Society of Chemistry, 2016, roč. 18, č. 28, s. 19472-19481. ISSN 1463-9076. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1039/C6CP01524G.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Lone-pair–pi interactions: analysis of the physical origin and biolological implications
Autoři NOVOTNÝ, Jan (203 Česká republika, domácí), Sophia BAZZI (364 Írán, domácí), Radek MAREK (203 Česká republika, domácí) a Jiří KOZELKA (250 Francie, garant, domácí).
Vydání Physical Chemistry Chemical Physics, Royal Society of Chemistry, 2016, 1463-9076.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW DOI: 10.1039/C6CP01524G
Impakt faktor Impact factor: 4.123
Kód RIV RIV/00216224:14310/16:00087988
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1039/C6CP01524G
UT WoS 000379939100089
Klíčová slova anglicky lone-pair-pi interaction; anion-pi; DFT; energy decomposition analysis
Štítky AKR, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D., učo 381. Změněno: 18. 9. 2019 14:45.
Anotace
Lone-pair-pi (lp-pi) interactions have been suggested to stabilize DNA and protein structures, and to participate in the formation of DNA-protein complexes. To elucidate their physical origin, we have carried out a theoretical multi-approach analysis of two biologically relevant model systems, the water-indole and water-uracil complexes, which we compared with the structurally similar chloride-tetracyanobenzene (TCB) complex previously shown to contain a strong charge-transfer (CT) binding component. We demonstrate that the CT component in lp-pi interactions between water and indole/uracil is significantly smaller than that stabilizing the Cl-TCB reference system. The strong lp(Cl-)-pi(TCB)* orbital interaction is characterized by a small energy gap and an efficient lp-pi* overlap. In contrast, in lp-pi interactions between water and indole or uracil, the corresponding energy gap is larger and the overlap less efficient. As a result, water-uracil and water-indole interactions are weak forces composed by smaller contributions from electrostatics, polarization, dispersion, and charge transfer. In addition, indole exhibits a negative electrostatic potential at its pi-face, making lp-pi interactions less favorable than O-H···pi hydrogen bonding. Consequently, some of the water-tryptophan contacts observed in X-ray structures of proteins and previously interpreted as lp-pi interactions [Luisi et al., Proteins 2004, 57, 1-8], might in fact arise from O-H···pi hydrogen bonding.
Návaznosti
GA14-14654S, projekt VaVNázev: Studium fyzikální podstaty interakcí lone-pair-pi v biomolekulárních systémech. Role interakcí lone-pair-pi při stabilizaci proteinu Engrailed (Akronym: Lone-pair-pi interactions)
Investor: Grantová agentura ČR, Towards the physical basis of lone-pair-pi interactions. Do lone-pair-pi interactions stabilize the structure of the Engrailed homeodomain?
LQ1601, projekt VaVNázev: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
VytisknoutZobrazeno: 24. 4. 2024 16:15