Quantum Chemical Analysis of the Unfolding of a Penta-alanyl 3<sub>10</sub>-Helix Initiated by HO<sup>•</sup>, HO<sub>2</sub><sup>•</sup> and O<sub>2</sub><sup>–•</sup>
Notice bibliographique
Résumé
In order to elucidate the mechanisms of radical-initiated unfolding of a helix, the thermodynamic functions of hydrogen abstraction from the C(α), C(β), and amide nitrogen of Ala(3) in a homopeptapeptide (N-Ac-AAAAA-NH(2); A5) by HO(•), HO(2)(•), and O(2)(-•) were computed using the B3LYP density functional. The thermodynamic functions, standard enthalpy (ΔH(o)), Gibbs free energy (ΔG(o)), and entropy (ΔS(o)), of the reactants and products of these reactions were computed with A5 in the 3(10)-helical (A5(Hel)) and fully extended (A5(Ext)) conformations at the B3LYP/6-31G(d) and B3LYP/6-311+G(d,p) levels of theory, both in the gas phase and using the C-PCM implicit water model. With quantum chemical calculations, we have shown that H abstraction is the most favorable at the C(α), followed by the C(β), then amide N in a model helix. The secondary structure has a strong influence on the bond dissociation energy of the H-C(α), but a negligible effect on the dissociation energy of the H-CH(2) and H-N bonds. The HO(•) radical is the strongest hydrogen abstractor, followed by HO(2)(•) and finally O(2)(-•). More importantly, secondary structure elements, such as H-bonds in the 3(10)-helix, protect the peptide from radical attack by hindering the potential electron delocalization at the C(α) when the peptide is in the extended conformation. We also show that he unfolding of the A5 peptide radicals have a significantly higher propensity to unfold than the closed shell A5 peptide and confirm that only the HO(•) can initiate the unfolding of A5(Hel) and the formation of A5(Ext)(•). By comparing the structures, energies, and thermodynamic functions of A5 and its radical derivatives, we have shown how free radicals can initiate the unfolding of helical structures to β-sheets in the cellular condition known as oxidative stress.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».