Oddziaływania niekowalencyjne kation-π – ich rola w przyrodzie
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2014, Vol 68, Issue
Abstract
Oddziaływania niekowalencyjne odgrywają niezwykle istotną rolę w organizmach żywych. Głównymi oddziaływaniami niekowalencyjnymi występującymi w przyrodzie są: oddziaływania jon-jon, oddziaływania dipol-dipol, wiązania wodorowe czy oddziaływania van der Waalsa. Coraz większą uwagę poświęca się nowemu rodzajowi oddziaływań międzycząsteczkowych – kation-π. Są to oddziaływania występujące między kationem a układem wiązań π. Główne siły wchodzące w skład oddziaływań kation-π to: elektrostatyczne, polaryzacyjne i w mniejszym stopniu dyspersyjne. Oddziaływania kation-π najwcześniej obserwowano w fazie gazowej, w kompleksach kationów metali z cząsteczkami aromatycznymi. Energie tych kompleksów charakteryzują się następującymi zależnościami: wzrost liczby atomowej kationu zmniejsza wartości energii oddziaływania, a wzrost ładunku kationu zwiększa siły oddziaływania. Kationy metali wiążą się z aminokwasami aromatycznymi, głównie przez oddziaływania z łańcuchem głównym, jednak oddziaływanie kation-π z aromatycznym łańcuchem bocznym istotnie wzmacnia energię wiązania. W roztworach wodnych bardziej korzystne energetycznie dla większości kationów są oddziaływania z cząsteczkami wody niż z układami aromatycznymi. Do zaistnienia stabilnych oddziaływań kation-π jest potrzebne środowisko o ograniczonej dostępności dla rozpuszczalnika polarnego. Oddziaływania kation-π mogą wpływać stabilizująco na strukturę drugo-, trzecio- i czwartorzędową białek. Odgrywają istotną rolę w miejscach wiążących substrat lub ligand w białkach, co może mieć istotne znaczenie przy poszukiwaniu skutecznych inhibitorów tych białek. Oddziaływania kation-π są powszechne i odgrywają dużą rolę w wielu procesach biologicznych.
Authors and Affiliations
Krzysztof Fink, Janusz Boratyński
Keywords
Related Articles
- EP ID EP67513
- DOI -
- Views 127
- Downloads 0
Immune checkpoint‑targeted cancer immunotherapies
Tumor cells may express on their surface various characteristic antigens that can induce antitumor immunity. However, cancer in human body may induce an immunosuppressive microenvironment that limits immune response to i...
Biosynteza lipopolisacharydów o zmiennej długości części O-swoistej jako czynnik wirulencji bakterii Gram-ujemnych*
Błona zewnętrzna bakterii Gram-ujemnych jest strukturą biologiczną o unikalnej budowie, która w znacznym stopniu przyczynia się do przeżycia bakterii w niesprzyjających warunkach organizmu gospodarza. Lipopolisacharyd bu...
Witamina D a funkcje adipocytów
Obecność receptorów witaminy D w komórkach β, jelita grubego, układu kostnego, płuc, limfocytach, monocytach, a także adipocytach, wskazuje na wielokierunkowe jej działanie. Witamina D może modyfikować proces adipogenezy...
Molekularne podstawy interakcji międzylekowych w terapii nowotworów jelita grubego
Szybki postęp w dziedzinie chemioterapii nowotworów zaowocował wprowadzeniem do codziennej praktyki klinicznej wielu cennych leków o działaniu przeciwnowotworowym, umożliwiając skuteczniejsze leczenie chorych, również po...
Cathelicidins and defensins regulate mast cell antimicrobial activity
Cathelicidins and defensins are the multifunctional host defense molecules essential for immune response to infection. In recent years they have been shown to be natural, broad-spectrum antimicrobials against both Gram-p...