J 2018

Water-tryptophan interactions: lone-pair-pi or O-H-pi? Molecular dynamics simulations of beta-galactosidase suggest that both modes can co-exist

DUREC, Matúš; Radek MAREK a Jiří KOZELKA

Základní údaje

Originální název

Water-tryptophan interactions: lone-pair-pi or O-H-pi? Molecular dynamics simulations of beta-galactosidase suggest that both modes can co-exist

Autoři

Vydání

Chemistry - A European Journal, Weinheim, Wiley, 2018, 0947-6539

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 5.160

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/18:00100777

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

water; tryptophane; interaction; molecular dynamics

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 18. 10. 2020 08:36, prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D.

Anotace

V originále

In proteins, the indole side-chain of tryptophan can interact with water molecules either in-plane, forming H-bonds, or out-of-plane, with the water molecule contacting the aromatic pi-face. The latter interaction can be either of the lone-pair---pi (lp---pi) type or correspond to the O-H---pi binding mode, an ambiguity that X-ray structures usually do not resolve. Here we report molecular dynamics (MD) simulations of a solvated beta-galactosidase monomer which illustrate how a water molecule located at the pi-face of an indole side-chain of tryptophan can adapt to the position of proximate residues and "select" its binding mode. In one such site, the water molecule is predicted to rapidly oscillate between the O-H---pi and lp---pi binding modes, gaining thus entropic advantage. Our MD simulations provide support for the role of lp---pi interactions in the stabilization of protein structures.

Návaznosti

ED3.2.00/08.0144, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud
GA14-14654S, projekt VaV
Název: 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?
LM2010005, projekt VaV
Název: Velká infrastruktura CESNET (Akronym: VI CESNET)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Velká infrastruktura CESNET
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020

Přiložené soubory