Cation−π Interactions between Quaternary Ammonium Ions and Amino Acid Aromatic Groups in Aqueous Solution
Notice bibliographique
Résumé
Cation−π interactions play important roles in the stabilization of protein structures and protein–ligand complexes. They contribute to the binding of quaternary ammonium ligands (mainly RNH 3 + and RN(CH 3 ) 3 + ) to various protein receptors and are likely involved in the blockage of potassium channels by tetramethylammonium (TMA + ) and tetraethylammonium (TEA + ). Polarizable molecular models are calibrated for NH 4 +, TMA +, and TEA + interacting with benzene, toluene, 4-methylphenol, and 3-methylindole (representing aromatic amino acid side chains) based on the ab initio MP2(full)/6-311++G(d,p) properties of the complexes. Whereas the gas-phase affinity of the ions with a given aromatic follows the trend NH 4 + > TMA + > TEA +, molecular dynamics simulations using the polarizable models show a reverse trend in water, likely due to a contribution from the hydrophobic effect. This reversed trend follows the solubility of aromatic hydrocarbons in quaternary ammonium salt solutions, which suggests a role for cation−π interactions in the salting-in of aromatic compounds in solution. Simulations in water show that the complexes possess binding free energies ranging from −1.3 to −3.3 kcal/mol (compared to gas-phase binding energies between −8.5 and −25.0 kcal/mol). Interestingly, whereas the most stable complexes involve TEA + (the largest ion), the most stable solvent-separated complexes involve TMA + (the intermediate-size ion).
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».