分散校正的DFT计算和雨采样模拟,以调查素-环氧素包含复合物的稳定性
Pramod Kumar1, Vijay Kumar Bhardwaj1, Rituraj Purohit1
1Structural Bioinformatics Lab, CSIR-Institute of Himalayan Bioresource Technology (CSIR-IHBT), Palampur, HP 176061, India; Biotechnology division, CSIR-IHBT, Palampur, HP 176061, India; Academy of Scientific & Innovative Research (AcSIR), Ghaziabad-201002, India.
Carbohydrate polymers
|August 11, 2023
概括
研究了氨酸 (ChR) 与循环氨酸 (CD) 的复合,以提高其可溶性. 马环氧德克斯 (γ-CD) 显示出对CHR的最大亲和力,使其成为改善CHR的有希望的宿主分子.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 超分子化学 超分子化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 素 (ChR) 是一种生物活性分子,水溶性差,限制了其应用.
- 已知循环德克斯 (CDs) 与疏水分子形成包容复合体,可能提高它们的溶解性.
研究的目的:
- 研究素 (ChR) 与α-,β-和γ-环极素 (CDs) 的纳入复合.
- 为了确定最适合的环氧素宿主,以提高素的水溶性.
- 阐明调控CHR-CD纳入复合物的稳定性的分子相互作用.
主要方法:
- 微秒时间尺度分子动力学 (MD) 模拟与α-,β-和γ-CD复杂的CHR.
- 使用分子力学Poisson-Boltzmann表面积 (MM-PBSA) 和雨采样进行绑定能量计算.
- 使用N层集成分子轨道和分子力学 (ONIOM) 方法进行量子力学计算.
- 使用Multiwfn软件进行非共价相互作用分析.
主要成果:
- 分子动力学模拟显示了不同CD中的CHR的独特结合模式.
- γ-CD/ChR 纳入复合体,特别是一个构造 (γ-CD1/ChR),表现出最高的结合亲和力.
- ONIOM的计算和非共价相互作用分析证实了γ-CD是CHR复合的最佳宿主.
- 确定了ChR和γ-CD之间的关键相互作用原子,提供了原子级的洞察力.
结论:
- 马环氧德克斯 (γ-CD) 被确定为最适合的宿主分子,用于与素 (ChR) 形成包含复合体.
- 这项研究为CHR-γ-CD相互作用提供了关键的结构见解,为增强水溶性铺平了道路.
- 这些发现可以指导新型γ-CD衍生物的设计,这些新型γ-CD衍生物对Chrysin具有改进的宿主-客客复合能力.
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