Енергетичний аналіз комплексоутворення ароматичних молекул у водному розчині
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe56.1.37Ключові слова:
-Анотація
Представлено аналіз енергетики нековалентних взаємодій при самоасоціації 12 ароматичних молекул, різних за структурою та зарядом. Розроблено методику обчислення внесків різних фізичних чинників у повну енергію Гіббса. Виявлено, що внески водневих зв'язків та ентропійні чинники завжди сприятливі, тоді як ван-дер-ваальсівські, електростатичні та (або) гідрофобні взаємодії можуть бути стабілізуючими чи дестабілізуючими чинниками залежно від досліджуваної системи. Аналіз, який проведено у даній роботі, дає відповідь на питання: які чинники стабілізують/дестабілізують стекінг ароматичних молекул у розчині та яка їх відносна важливість.
Посилання
P. Yakovchuk, E. Protozanova, and M.D. Frank-Kamenetskii, Nucleic Acids Res. 34, 564 (2006).
https://doi.org/10.1093/nar/gkj454
D.E. Graves and L.M. Velea, Curr. Org. Chem. 4, 915 (2000).
https://doi.org/10.2174/1385272003375978
T.F.A. De Greef, M.M.J. Smulders, M. Wolffs, A.P.H.J. Schenning, R.P. Sijbesma, E.W. Meijer, Chem. Rev. 109, 5687 (2009).
https://doi.org/10.1021/cr900181u
E. Meyer, R.K. Castellano, and F. Diederich, Angew. Chem. Int. Ed. 42, 1210 (2003).
https://doi.org/10.1002/anie.200390319
N. Lane and T.C. Jenkins, Quart. Rev. Biophys. 33, 255 (2000).
https://doi.org/10.1017/S0033583500003632
H.-J. Schneider, Angew. Chem. Int. Ed. 48, 3924 (2009).
https://doi.org/10.1002/anie.200802947
S.L. McKay, B. Haptonstall, and S.H. Gellman, J. Am. Chem. Soc. 123, 1244 (2001).
https://doi.org/10.1021/ja003256d
E. Buisine, K. de Villiers, T.G. Egan, and C. Biot, J. Am. Chem. Soc. 128, 12122 (2006).
https://doi.org/10.1021/ja061755u
S.Yu. Noskov and C. Lim, Biophys. J. 81, 737 (2001).
https://doi.org/10.1016/S0006-3495(01)75738-4
B. Jayaram, K.J. McConnell, S.B. Dixit, and D.L. Beveridge, J. Comput. Phys. 151, 333 (1999).
https://doi.org/10.1006/jcph.1998.6173
I. Haq, Arch. Biochem. Biophys. 403, 1 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0003-9861(02)00202-3
W. Treesuwan, K. Wittayanarakul, N.G. Anthony, G. Huchet, H. Alniss, S. Hannongbua, A.I. Khalaf, C.J. Suckling, J.A. Parkinson, and S.P. Mackay, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 10682 (2009).
https://doi.org/10.1039/b910574c
S. Tsuzuki, K. Honda, T. Uchimaru, and M. Mikami, J. Chem. Phys. 125, 124304 (2006).
https://doi.org/10.1063/1.2354495
D. Mackie and G.A. DiLabio, J. Phys. Chem. A 112, 10968 (2008).
https://doi.org/10.1021/jp806162t
V.V. Kostjukov, N.M. Khomytova, and M.P. Evstigneev, Biopolymers 91, 773 (2009).
https://doi.org/10.1002/bip.21227
M.P. Evstigneev, V.P. Evstigneev, and D.B. Davies, J. Chem. Phys. 127, 154511 (2007).
https://doi.org/10.1063/1.2785182
R.B. Martin, Chem. Rev. 96, 3043 (1996).
https://doi.org/10.1021/cr960037v
D.L. Mobley and K.A. Dill, Structure 17, 489 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.str.2009.02.010
M.P. Evstigneev, D.B. Davies, and A.N. Veselkov, Chem. Phys. 321, 25 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2005.07.030
M.P. Evstigneev, V.P. Evstigneev, A.O. Lantushenko, Yu.V. Mukhina, and D.B. Davies, Biophys. Chem. 132, 148 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.bpc.2007.11.001
R. Sangvi, D. Evans, and S.H. Yalkowski, Int. J. Pharm. Sci. 336, 35 (2007).
A.K. Tewari and R. Dubey, Bioorg. Med. Chem. 16, 126 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.bmc.2007.09.023
T. Brunger, X-PLOR: A System for X-ray Crystallography and NMR (Yale University Press, Yale, 1992).
M.P. Evstigneev, Yu.V. Mukhina, and D.B. Davies, Mol. Phys. 104, 647 (2006).
https://doi.org/10.1080/00268970500512323
R. Brooks, R.E. Bruccoleri, B.D. Olafson, D.J. States, S. Swaminathan, and M. Karplus, J. Comput. Chem. 4, 187 (1983).
https://doi.org/10.1002/jcc.540040211
E. Sigfridsson and U. Ryde, J. Comput. Chem. 19, 377 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(199803)19:4<377::AID-JCC1>3.0.CO;2-P
N.L. Allinger, J. Am. Chem. Soc. 99, 8127 (1977).
https://doi.org/10.1021/ja00467a001
L. Verlet, Phys. Rev. 159, 98 (1967).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.159.98
J.-P. Ryckaert, G. Ciccotti, and H.J.C. Berendsen, J. Comput. Phys. 23, 327 (1977).
https://doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5
W. Rocchia, E. Alexov, and B. Honig, J. Phys. Chem. B 105, 6507 (2001).
https://doi.org/10.1021/jp010454y
V.V. Kostjukov, N.M. Khomytova, D.B. Davies, and M.P. Evstigneev, Biopolymers 89, 680 (2008).
https://doi.org/10.1002/bip.20985
W.D. Cornell, P. Cieplak, C.I. Bayly, I.R. Gould, K.M. Merz, D.M. Ferguson, D.C. Spellmeyer, T. Fox, J.W. Caldwell, and P.A. Kollman, J. Am. Chem. Soc. 117, 5179 (1995).
https://doi.org/10.1021/ja00124a002
K.A. Sharp, A. Nicholls, R.F. Fine, and B. Honig, Science 252, 106 (1991).
https://doi.org/10.1126/science.2011744
R. Fraczkiewicz and W. Braun, J. Comput. Chem. 19, 319 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(199802)19:3<319::AID-JCC6>3.0.CO;2-W
G.I. Makhatadze and P.L. Privalov, Adv. Protein. Chem. 47, 307 (1995).
https://doi.org/10.1016/S0065-3233(08)60548-3
A.V. Teplukhin, V.I. Poltev, and V.P. Chuprina, Biopolymers 31, 1445 (1991).
https://doi.org/10.1002/bip.360311211
T.V. Chalikian, Biopolymers 70, 492 (2003).
https://doi.org/10.1002/bip.10538
P.A. Kollman and L.C. Allen, Chem. Rev. 72, 283 (1972).
https://doi.org/10.1021/cr60277a004
V.V. Kostjukov, N.M. Khomytova, and M.P. Evstigneev, Khim. Fiz. 28, 26 (2009).
https://doi.org/10.7124/bc.000142
A. Maczek, Statistical Thermodynamics (Oxford University Press, Oxford, 1998).
C. Alhambra, F.J. Luque, F. Gago, and M. Orozco, J. Phys. Chem. B 101, 3846 (1997).
https://doi.org/10.1021/jp962626a
H. Sun, Y. Zhao, Z. Huang, C. Wang, Y. Wang, and F. Li, J. Phys. Chem. A 112, 11382 (2008).
https://doi.org/10.1021/jp804846n
M. Baginski, F. Fogolari, and J.M. Briggs, J. Mol. Biol. 274, 253 (1997).
https://doi.org/10.1006/jmbi.1997.1399
R.A. Friedman and B. Honig, Biophys. J. 9, 1528 (1995).
https://doi.org/10.1016/S0006-3495(95)80023-8
W. Blokzijl and J.B.F.N. Engberts, Angew. Chem. Int. Ed. 32, 1545 (1993).
https://doi.org/10.1002/anie.199315451
M.P. Evstigneev, K.A. Rybakova, and D.B. Davies, Biophys. Chem. 121, 84 (2006).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
