a 2011

Systematic Study of Carbohydrate-Aromatic CH-pi Dispersion Interaction by DFT and Highly Correlated Ab Initio Methods

KOZMON, Stanislav, Radek MATUŠKA, Vojtěch SPIWOK a Jaroslav KOČA

Základní údaje

Originální název

Systematic Study of Carbohydrate-Aromatic CH-pi Dispersion Interaction by DFT and Highly Correlated Ab Initio Methods

Název česky

Systematické studium CH-pi disperzních interakcí mezi cukry a aromáty pomocí DFT a vysoce korelovanými ab initio metodami

Autoři

KOZMON, Stanislav (703 Slovensko, domácí), Radek MATUŠKA (203 Česká republika), Vojtěch SPIWOK (203 Česká republika) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Modeling Interactions In Biomolecules 2011, Kutna Hora. 2011

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14740/11:00050284

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

Klíčová slova česky

CH-pi inteakce sacharidy benzen disperzní interakce DFT-D CCSD(T)

Klíčová slova anglicky

CH-pi interactions saccharides benzene dispersion interaction DFT-D CCSD(T)

Štítky

Příznaky

Recenzováno
Změněno: 4. 4. 2012 11:43, Mgr. Nikola Kostlánová, Ph.D.

Anotace

V originále

The protein-carbohydrate interactions play essential role in various biologically important issues as pathogene identification, host-guest recognition, intercellular signalling, cell growth and differentiation etc. Non-negligible part of protein-cabohydrate interactions is mediated by CH-pi interactions, which were proved to have strong dispersion character. This study introduces first systematic study of the nature of the CH-pi dispersion interactions between benzene as model for aromatic amino-acids in proteins and three carbohydrates b-D-glucopyranose, b-D-mannopyranose and a-L-fucopyranose. The 3D relaxed scan of interaction energy (E) surface between carbohydrate and benzene was performed at SCC-DFTB-D level, followed by DFT-D BP/def2-TZVPP E evaluation and reoptimization of most stable structures. These structures were used for evaluation of E at MP2/CBS and CCSD(T)/CBS level. Obtained results show that E between apolar faces of carbohydrates and benzene grows up to -5.40 kcal/mol, which corresponds to medium-strong hydrogen bond. Additionally, the aromatic moiety binds most strongly above and under CH-groups of the carbohydrate -the strongest interaction is localized and the aromatic ring is able to recognize specific hydrogens of the saccharide in specific distance. The geometries of most stable benzene-carbohydrate complexes were measured to discover, that most suitable distance between carbohydrate hydrogen and the benzene center is around 2.3 A and the C-H-benzene-center angle slightly varies around 180deg.

Návaznosti

ED1.1.00/02.0068, projekt VaV
Název: CEITEC - central european institute of technology
GD301/09/H004, projekt VaV
Název: Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanistických studií k chemoterapii rakoviny
Investor: Grantová agentura ČR, Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanických studií k chemoterapii rakoviny
LC06030, projekt VaV
Název: Biomolekulární centrum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Biomolekulární centrum
MSM0021622413, záměr
Název: Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
2SGA2747, interní kód MU
Název: Saccharide - protein dispersion interactions involved in the bacterial recognition processes (Akronym: SaProDI)
Investor: Jihomoravský kraj, Saccharide - protein dispersion interactions involved in the bacterial recognition processes, Granty pro zahraniční vědce
205872, interní kód MU
Název: Program developing interdisciplinary research POtential for the STudies of BIOMolecular INteractions (Akronym: POSTBIOMIN)
Investor: Evropská unie, Program developing interdisciplinary research POtential for the STudies of BIOMolecular INteractions, Kapacity