通过芳香-烯基相互作用来电子控制胺 cis-trans 异构体
Krista M Thomas1, Devan Naduthambi, Neal J Zondlo
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Delaware, Newark, DE 19716, USA.
控制蛋白质折叠需要了解prolyl amide键的 cis-trans 异体化. 这项研究揭示了芳香-蛋白相互作用的电子调整,影响异构化和蛋白质结构.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 结构生物学 结构生物学
- 化学生物学 化学生物学
背景情况:
- 酸胺键的 cis-trans 异体化显著影响蛋白质结构和折叠.
- 这种异质化是蛋白质折叠途径中关键的,速度决定性的步骤.
- 了解和控制这个过程是蛋白质工程和药物设计的关键.
研究的目的:
- 开发一种新的电子策略,用于控制氨酸胺键的 cis-trans 异体化.
- 调查芳香残留电子在调节与的相互作用中的作用.
- 量化芳香-基相互作用的电子可调性及其对体构成的影响.
主要方法:
- 合成具有多种芳香残留物的序列 (TXPN) (Trp,pyridylalanine,pentafluorophenylalanine,替代的氨酸).
- 使用核磁共振 (NMR) 光谱学分析 cis-trans 异构化速率 (Ktrans/cis).
- 应用哈梅特相关性来将芳香电子特性与异构化结果联系起来.
主要成果:
- 富含电子的芳香残留物有利于胺基结合的形成,而缺乏电子的残留物有利于胺基结合的形成.
- 显著的电子效应,不仅仅是疏水效应,驱动着芳香-烯基相互作用,可调节为0.9 kcal/mol.
- 将电子和立体电子效应与4-烯结合起来,可以实现更广泛的调整 (2.0 kcal/mol) 的同质性.
结论:
- 芳香-基相互作用是通过pi电子相互作用电子调节的,可能涉及C-H-pi力.
- 这种电子控制提供了一个强大的策略来调节蛋白质折叠和结构.
- 一种特定的四甲 (TWflpN) 显示出显著的cis同位素稳定 (60%) 并采用β-转变形态.
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