阳离子相互作用CATIONINTERACTON课件.ppt
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1、阳离子-相互作用 CATION- INTERACTON 非共价相互作用 一: 范德华力 二:氢键 三:- 四:阳离子- 相互作用 阳离子- 作用 阳离子- 作用是一种存在于阳离子和芳 香性体系之间的相互作用,被认为是一种 新型的分子间相互作用。 Ma J C, Dougherty D A. The cation- interaction. Chem Rev, 1997, 97: 13031324 Kim K S, Tarakeshwar P, Lee J Y. Molecular clusters of - systems: Theoretical studies of structures,
2、 spectra, and origin of interactionenergies. Chem Rev, 2000, 100: 41454186 生物体系中的阳离子-作用 阳离子-作用广泛存在于生物体系中, 理论 和实验研究均表明, 阳离子-作用对蛋白质 结构稳定性及功能、蛋白质-核酸作用、受 体-配体识别、药物-靶标的结合等起重要作 用. Gallivan J P, Dougherty D A. Cation- interactions in structural biology. Proc Natl Acad Sci USA, 1999, 96: 94599464 Gallivan J
3、 P, Dougherty D A. Cation- interactions in structural biology. Proc Natl Acad Sci USA, 1999, 96: 94599464 蛋白质结构中典型的阳离子-作用 CheY 蛋白中Mg2+和Phe14 间的阳离子-作用 蛋白质结构中典型的阳离子-作用 电鳐AChE 晶体结构中ACh 季铵头和Trp84 间的阳离子-作用 阳离子-作用分类 第一类是简单无机金属阳离子如Na+、K+ ,Mg2+和Ca2+和芳香体系之间的作用; 第二类是有机阳离子和芳香体系之间的作用 ; 第三类是分子中带部分正电荷的原子(如N H键中的氢
4、原子)与芳香体系之间的作用。 Zacharias N, Dougherty D A. Cation- interactions in ligand recognition and catalysis. Trends Pharmcol Sci, 2002, 23: 281 287 阳离子-作用分类 第一类阳离子-作用主要涉及蛋白 质或核酸与无机金属阳离子的结合作 用、 各种金属离子通道的选择性、 以及一些金属有机复合物. Bellsolell L, Prieto J, Serrano L, Coll M. Magnesium binding to the bacterial chemotaxis
5、 protein CheY results in large conformationalchanges involving its functional surface. J Mol Biol, 1994, 238: 489495 阳离子-作用分类 第二类阳离子-作用的典型代表为 乙酰胆碱(ACh)和乙酰胆碱酯酶 (AChE)的结合作用。 Sussman J L, Harel M, Frolow F, Oefner C, Goldman A, Toker L, Silman I. Atomic structure of acetylcholinesterase from TorpedoCal
6、ifornica: A prototypic acetylcholine-binding protein. Science, 1991, 253: 872879 阳离子-作用分类 第三类阳离子-作用的强度比较弱, 通常为几个kcalmol1 (1 cal= 4.184 J), 甚至更小. 一个阳离子与多个芳香性残基侧链作用 的现象. oDe Vos A M, Ultshc M, Kossiakoff A A. Human growth hormone and extracellular domain of its receptor: Crystal structure of the compl
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