Noncovalent cation-π interactions – their role in nature
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2014, Vol 68, Issue
Abstract
Non-covalent interactions play an extremely important role in organisms. The main non-covalent interactions in nature are: ion-ion interactions, dipole-dipole interactions, hydrogen bonds, and van der Waals interactions. A new kind of intermolecular interactions – cation-π interactions – is gaining increasing attention. These interactions occur between a cation and a π system. The main contributors to cation-π interactions are electrostatic, polarization and, to a lesser extent, dispersion interactions. At first, cation-π interactions were studied in a gas phase, with metal cation–aromatic system complexes. The characteristics of these complexes are as follows: an increase of cation atomic number leads to a decrease of interaction energy, and an increase of cation charge leads to an increase of interaction energy. Aromatic amino acids bind with metal cations mainly through interactions with their main chain. Nevertheless, cation-π interaction with a hydrophobic side chain significantly enhances binding energy. In water solutions most cations preferentially interact with water molecules rather than aromatic systems. Cation-π interactions occur in environments with lower accessibility to a polar solvent. Cation-π interactions can have a stabilizing role on the secondary, tertiary and quaternary structure of proteins. These interactions play an important role in substrate or ligand binding sites in many proteins, which should be taken into consideration when the screening of effective inhibitors for these proteins is carried out. Cation-π interactions are abundant and play an important role in many biological processes.
Authors and Affiliations
Krzysztof Fink, Janusz Boratyński
Mutacje w genie PKD1 - wpływ na obraz kliniczny pacjentów ze zwyrodnieniem wielotorbielowatym nerek z Dolnego Śląska
Wprowadzenie: Autosomalna, dominująca postać zwyrodnienia torbielowatego nerek (ADPKD) jest jedną z najczęstszych schorzeń genetycznych, charakteryzująca się rozwojem niezliczonej liczby, różnej wielkości torbieli w korz...
The role of biological clock in glucose homeostasis
The mechanism of the biological clock is based on a rhythmic expression of clock genes and clock-controlled genes. As a result of their transcripto-translational associations, endogenous rhythms in the synthesis of key p...
Rola zapalenia w patogenezie raka jelita grubego
Wyniki najnowszych badań, w co raz większym stopniu wiążą rozwój nowotworu z przewlekłym zapaleniem. Proces zapalny tworzy mikrośrodowisko sprzyjające rozwojowi nowotworów, w efekcie wiele z nich rozwija się w miejscach,...
Trening sportowy a stężenia krążących adipokin
Korzystny wpływ regularnej umiarkowanej aktywności fizycznej na profil metaboliczny jest dobrze udokumentowany. Wykazano również, że siedzący tryb życia jest czynnikiem ryzyka nadmiernego gromadzenia się trzewnej tkanki...
Celowe i przypadkowe zatrucia paracetamolem wśród dzieci – analiza retrospektywna