Selective Binding of Monovalent Cations to the Stacking G-Quartet Structure Formed by Guanosine 5‘-Monophosphate: A Solid-State NMR Study
Notice bibliographique
Résumé
We report a solid-state multinuclear ((23)Na, (15)N, (13)C, and (31)P) NMR study on the relative affinity of monovalent cations for a stacking G-quartet structure formed by guanosine 5'-monophosphate (5'-GMP) self-association at pH 8. Two major types of cations are bound to the 5'-GMP structure: one at the surface and the other within the channel cavity between two G-quartets. The channel cation is coordinated to eight carbonyl oxygen atoms from the guanine bases, whereas the surface cation is close to the phosphate group and likely to be only partially hydrated. On the basis of solid-state (23)Na NMR results from a series of ion titration experiments, we have obtained quantitative thermodynamic parameters concerning the relative cation binding affinity for each of the two major binding sites. For the channel cavity site, the values of the free energy difference (Delta G degrees at 25 degrees C) for ion competition between M(+) and Na(+) ions are K(+) (-1.9 kcal mol(-1)), NH(4)(+) (-1.8 kcal mol(-1)), Rb(+) (-0.3 kcal mol(-1)), and Cs(+) (1.8 kcal mol(-1)). For the surface site, the values Delta G degrees are K(+) (2.5 kcal mol(-1)), NH(4)(+) (-1.3 kcal mol(-1)), Rb(+) (1.1 kcal mol(-1)), and Cs(+) (0.9 kcal mol(-1)). Solid-state NMR data suggest that the affinity of monovalent cations for the 5'-GMP structure follows the order NH(4)(+) > Na(+) > Cs(+) > Rb(+) > K(+) at the surface site and K(+) > NH(4)(+) > Rb(+) > Na(+) > Cs(+) > Li(+) at the channel cavity site. We have found that the cation-induced stability of a 5'-GMP structure is determined only by the affinity of monovalent cations for the channel site and that the binding of monovalent cations to phosphate groups plays no role in 5'-GMP self-ordered structure. We have demonstrated that solid-state (23)Na and (15)N NMR can be used simultaneously to provide mutually complementary information about competitive binding between Na(+) and NH(4)(+) ions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».