• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

在蛋白质数据库中挖掘阴离子-芳香族相互作用。

Mining anion-aromatic interactions in the Protein Data Bank.

作者信息

Kuzniak-Glanowska Emilia, Glanowski Michał, Kurczab Rafał, Bojarski Andrzej J, Podgajny Robert

机构信息

Faculty of Chemistry, Jagiellonian University Gronostajowa 2 30-387 Kraków Poland

Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences Niezapominajek 8 30-239 Kraków Poland.

出版信息

Chem Sci. 2022 Mar 1;13(14):3984-3998. doi: 10.1039/d2sc00763k. eCollection 2022 Apr 6.

DOI:10.1039/d2sc00763k
PMID:35440982
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8985504/
Abstract

Mutual positioning and non-covalent interactions in anion-aromatic motifs are crucial for functional performance of biological systems. In this context, regular, comprehensive Protein Data Bank (PDB) screening that involves various scientific points of view and individual critical analysis is of utmost importance. Analysis of anions in spheres with radii of 5 Å around all 5- and 6-membered aromatic rings allowed us to distinguish 555 259 unique anion-aromatic motifs, including 92 660 structures out of the 171 588 structural files in the PDB. The use of a scarcely exploited (, ) coordinate system led to (i) identification of three separate areas of motif accumulation: A - over the ring, B - over the ring-substituent bonds, and C - roughly in the plane of the aromatic ring, and (ii) unprecedented simultaneous comparative description of various anion-aromatic motifs located in these areas. Of the various residues considered, aminoacids, nucleotides, and ligands, the latter two exhibited a considerable tendency to locate in region A archetypal anion-π contacts. The applied model not only enabled statistical quantitative analysis of space around the ring, but also enabled discussion of local intermolecular arrangements, as well as detailed sequence and secondary structure analysis, anion-π interactions in the GNRA tetraloop in RNA and protein helical structures. As a purely practical issue of this work, the new code source for the PDB research was produced, tested and made freely available at https://github.com/chemiczny/PDB_supramolecular_search.

摘要

阴离子 - 芳香基序中的相互定位和非共价相互作用对于生物系统的功能表现至关重要。在此背景下,涉及各种科学观点和个体批判性分析的常规、全面的蛋白质数据库(PDB)筛选极为重要。对所有 5 元和 6 元芳香环周围半径为 5 Å 的球体中的阴离子进行分析,使我们能够区分出 555259 个独特的阴离子 - 芳香基序,其中包括 PDB 中 171588 个结构文件中的 92660 个结构。使用一种很少被利用的(,)坐标系导致:(i)确定了基序积累的三个独立区域:A - 在环上方,B - 在环 - 取代基键上方,以及 C - 大致在芳香环平面内;(ii)对位于这些区域的各种阴离子 - 芳香基序进行了前所未有的同时比较描述。在考虑的各种残基中,氨基酸、核苷酸和配体,后两者表现出相当大的倾向定位于区域 A(典型的阴离子 - π 接触)。所应用的模型不仅能够对环周围的空间进行统计定量分析,还能够讨论局部分子间排列,以及详细的序列和二级结构分析,包括 RNA 中 GNRA 四环和蛋白质螺旋结构中的阴离子 - π 相互作用。作为这项工作的一个纯粹实际问题,PDB 研究的新代码源已制作完成、经过测试并可在 https://github.com/chemiczny/PDB_supramolecular_search 上免费获取。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/97fa9b3bedeb/d2sc00763k-f13.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/0af7e3288a9c/d2sc00763k-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/4a2ce42d7d72/d2sc00763k-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/a96e8697ce75/d2sc00763k-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/806a11ed4579/d2sc00763k-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/b8b2be352ffd/d2sc00763k-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/8bcdedc84e9e/d2sc00763k-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/238bfa6cc693/d2sc00763k-f7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/dd29c6d80490/d2sc00763k-f8.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/a10c2f588413/d2sc00763k-f9.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/08a3e9eb1ff4/d2sc00763k-f10.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/8de9d21cc5be/d2sc00763k-f11.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/38d5c1fcb40a/d2sc00763k-f12.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/97fa9b3bedeb/d2sc00763k-f13.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/0af7e3288a9c/d2sc00763k-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/4a2ce42d7d72/d2sc00763k-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/a96e8697ce75/d2sc00763k-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/806a11ed4579/d2sc00763k-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/b8b2be352ffd/d2sc00763k-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/8bcdedc84e9e/d2sc00763k-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/238bfa6cc693/d2sc00763k-f7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/dd29c6d80490/d2sc00763k-f8.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/a10c2f588413/d2sc00763k-f9.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/08a3e9eb1ff4/d2sc00763k-f10.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/8de9d21cc5be/d2sc00763k-f11.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/38d5c1fcb40a/d2sc00763k-f12.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2e8d/8985504/97fa9b3bedeb/d2sc00763k-f13.jpg

相似文献

1
Mining anion-aromatic interactions in the Protein Data Bank.在蛋白质数据库中挖掘阴离子-芳香族相互作用。
Chem Sci. 2022 Mar 1;13(14):3984-3998. doi: 10.1039/d2sc00763k. eCollection 2022 Apr 6.
2
Anion-π interactions in supramolecular architectures.超分子结构中的阴离子-π 相互作用。
Acc Chem Res. 2013 Apr 16;46(4):894-906. doi: 10.1021/ar300251k. Epub 2013 Mar 11.
3
Macromolecular crowding: chemistry and physics meet biology (Ascona, Switzerland, 10-14 June 2012).大分子拥挤现象:化学与物理邂逅生物学(瑞士阿斯科纳,2012年6月10日至14日)
Phys Biol. 2013 Aug;10(4):040301. doi: 10.1088/1478-3975/10/4/040301. Epub 2013 Aug 2.
4
Exploring Anion-π Interactions and Their Applications in Supramolecular Chemistry.探索阴离子-π 相互作用及其在超分子化学中的应用。
Acc Chem Res. 2020 Jul 21;53(7):1364-1380. doi: 10.1021/acs.accounts.0c00243. Epub 2020 Jun 19.
5
A thorough anion-π interaction study in biomolecules: on the importance of cooperativity effects.生物分子中全面的阴离子-π相互作用研究:关于协同效应的重要性
Chem Sci. 2016 Feb 1;7(2):1038-1050. doi: 10.1039/c5sc01386k. Epub 2015 Jun 5.
6
STAAR: statistical analysis of aromatic rings.STAAR:芳香环的统计分析。
J Comput Chem. 2013 Mar 5;34(6):518-22. doi: 10.1002/jcc.23164. Epub 2012 Oct 31.
7
Aromatic rings in chemical and biological recognition: energetics and structures.化学和生物识别中的芳环:能量学和结构。
Angew Chem Int Ed Engl. 2011 May 16;50(21):4808-42. doi: 10.1002/anie.201007560. Epub 2011 Apr 28.
8
Are anion/pi interactions actually a case of simple charge-dipole interactions?阴离子/π 相互作用实际上是一种简单的电荷-偶极相互作用吗?
J Phys Chem A. 2010 Aug 26;114(33):8658-64. doi: 10.1021/jp1010549.
9
Supramolecular architectures with π-acidic 3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine cavities: role of anion-π interactions in the remarkable stability of Fe(II) metallacycles in solution.具有 π-酸性 3,6-双(2-吡啶基)-1,2,4,5-四嗪空腔的超分子结构:阴离子-π 相互作用在溶液中 Fe(II)金属络合物的显著稳定性中的作用。
J Am Chem Soc. 2013 Feb 27;135(8):3039-55. doi: 10.1021/ja3082473. Epub 2013 Feb 18.
10
Carbohydrate - Protein aromatic ring interactions beyond CH/π interactions: A Protein Data Bank survey and quantum chemical calculations.碳水化合物-蛋白质芳香环相互作用超越 CH/π 相互作用:蛋白质数据库调查和量子化学计算。
Int J Biol Macromol. 2020 Aug 15;157:1-9. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.03.251. Epub 2020 Apr 5.

引用本文的文献

1
Structural insights into the functional mechanism of the ubiquitin ligase E6AP.泛素连接酶 E6AP 的功能机制的结构见解。
Nat Commun. 2024 Apr 26;15(1):3531. doi: 10.1038/s41467-024-47586-w.
2
Exploration of hypoglycemic peptides from porcine collagen based on network pharmacology and molecular docking.基于网络药理学和分子对接技术探索猪胶原蛋白中的降血糖肽
PLoS One. 2024 Mar 12;19(3):e0298674. doi: 10.1371/journal.pone.0298674. eCollection 2024.
3
The Realm of Unconventional Noncovalent Interactions in Proteins: Their Significance in Structure and Function.

本文引用的文献

1
Importance of Anion-π Interactions in RNA GAAA and GGAG Tetraloops: A Combined MD and QM Study.阴离子-π 相互作用在 RNA GAAA 和 GGAG 四核苷酸环中的重要性:一项 MD 和 QM 的联合研究。
J Chem Theory Comput. 2021 Oct 12;17(10):6624-6633. doi: 10.1021/acs.jctc.1c00756. Epub 2021 Sep 29.
2
Binding of anionic Pt(ii) complexes in a dedicated organic matrix: towards new binary crystalline composites.阴离子型铂(II)配合物在专用有机基质中的结合:迈向新型二元晶体复合材料
Dalton Trans. 2021 Jan 7;50(1):170-185. doi: 10.1039/d0dt03535a. Epub 2020 Dec 8.
3
RCSB Protein Data Bank: powerful new tools for exploring 3D structures of biological macromolecules for basic and applied research and education in fundamental biology, biomedicine, biotechnology, bioengineering and energy sciences.
蛋白质中非常规非共价相互作用的领域:它们在结构和功能中的意义。
ACS Omega. 2023 Jun 13;8(25):22268-22284. doi: 10.1021/acsomega.3c00205. eCollection 2023 Jun 27.
4
Occurrence and stability of anion-π interactions between phosphate and nucleobases in functional RNA molecules.在功能性 RNA 分子中,磷酸根和碱基之间阴离子-π 相互作用的发生和稳定性。
Nucleic Acids Res. 2022 Nov 11;50(20):11455-11469. doi: 10.1093/nar/gkac1081.
5
Biological Activity of Two Anticancer Pt Complexes with a Cyclohexylglycine Ligand against a Colon Cancer Cell Line: Theoretical and Experimental Study.两种含环己基甘氨酸配体的抗癌铂配合物对结肠癌细胞系的生物活性:理论与实验研究
ACS Omega. 2022 Oct 5;7(44):39794-39811. doi: 10.1021/acsomega.2c03776. eCollection 2022 Nov 8.
RCSB 蛋白质数据库:用于基础生物学、生物医学、生物技术、生物工程和能源科学等领域的基础研究、应用研究和教育中探索生物大分子三维结构的强大新工具。
Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D437-D451. doi: 10.1093/nar/gkaa1038.
4
Artificial Chloride-Selective Channel: Shape and Function Mimic of the ClC Channel Selective Pore.人工氯离子选择性通道:ClC 通道选择性孔的结构和功能模拟。
J Am Chem Soc. 2020 Aug 5;142(31):13273-13277. doi: 10.1021/jacs.0c02881. Epub 2020 Jul 27.
5
Diversity and uniformity in anion-π complexes of thiocyanate with aromatic, olefinic and quinoidal π-acceptors.硫氰酸盐与芳香族、烯烃类和醌型π受体形成的阴离子-π配合物中的多样性与一致性
Dalton Trans. 2020 Jul 7;49(25):8734-8743. doi: 10.1039/d0dt01654c. Epub 2020 Jun 18.
6
A comprehensive computational study of amino acid interactions in membrane proteins.一种膜蛋白中氨基酸相互作用的综合计算研究。
Sci Rep. 2019 Aug 19;9(1):12043. doi: 10.1038/s41598-019-48541-2.
7
Anion-π Complexes of Halides with p-Benzoquinones: Structures, Thermodynamics, and Criteria of Charge Transfer to Electron Transfer Transition.卤化物与对苯醌的阴离子-π 配合物:结构、热力学和电子转移过渡电荷转移的判据。
J Am Chem Soc. 2019 Jun 12;141(23):9338-9348. doi: 10.1021/jacs.9b03277. Epub 2019 May 29.
8
The road to aryl CHanion binding was paved with good intentions: fundamental studies, host design, and historical perspectives in CH hydrogen bonding.通往芳基阳离子结合的道路充满了美好的初衷:关于碳氢键合的基础研究、主体设计及历史视角。
Chem Commun (Camb). 2019 May 8;55(36):5195-5206. doi: 10.1039/c9cc01460h. Epub 2019 Apr 4.
9
Anion-π Interactions in Computer-Aided Drug Design: Modeling the Inhibition of Malate Synthase by Phenyl-Diketo Acids.计算机辅助药物设计中的阴离子-π 相互作用:苯二酮酸抑制苹果酸合酶的模拟。
J Chem Inf Model. 2018 Oct 22;58(10):2085-2091. doi: 10.1021/acs.jcim.8b00417. Epub 2018 Sep 12.
10
Molecular Deformation, Charge Flow, and Spongelike Behavior in Anion-π {[M(CN) ] ;[HAT(CN) ]} (M=Ni, Pd, Pt) Supramolecular Stacks.阴离子-π {[M(CN) ] ;[HAT(CN) ]}(M=Ni、Pd、Pt)超分子堆积物中的分子变形、电荷流动和海绵状行为。
Chemistry. 2018 Nov 2;24(61):16302-16314. doi: 10.1002/chem.201802933. Epub 2018 Sep 11.