новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Положительно заряженный фосфор как акцептор водородной связи


17.3.2015
эту статью еще не оценивали Подписаться на RSS

Известно, что одноименно заряженные полюса магнитов и одноименно заряженные частицы отталкиваются, поэтому вряд ли можно было бы ожидать связывания несущих частичные положительные заряды атомов водорода и фосфора.

Тем не менее, исследователями из Университета Копенгагена впервые было продемонстрировано свидетельство существования водородной связи, в которой реализуется взаимодействие положительного заряженного атома фосфора и положительно заряженного водорода. Результаты исследования могут оказаться полезными для понимания того, как происходит самоорганизация таких биологически важных молекул, как ДНК и белки.

Для фосфопротеидов, как и для других белков, их биологическая роль весьма значительно зависит от третичной структуры, которую они принимают. Известно, что многие фосфопротеиды, играющие роль сигнальных молекул или катализаторов, эффективны только в одной, нативной конформации, в формировании которой в том числе принимают участие и водородные связи. Очевидно, что для изучения особенностей третичной структуры фосфопротеидов требуется понимание того, каким образом атомы фосфора влияют на её формирование.



Рисунок из The Journal of Physical Chemistry Letters, 2014; 5 (23): 4225

Новый тип водородной связи был обнаружен исследователями из группы профессора Генрика Кьяргаарда (Henrik Kjærgaard) – они специализируются на комбинировании результатов спектрометрического анализа с результатами теоретического моделирования методами компьютерной химии.

Исследователи обнаружили три бимолекулярных комплекса спирт-триметилфосфин. Первоначально комплексы были зафиксированы методами спектроскопии изоляции в матрице (matrix isolation spectroscopy), условия регистрации спектров которой способствуют образованию комплексов. Затем колебания водородно-связанной ОН-группы были зарегистрированы и при комнатной температуре для спектра газовой фазы. Измерение величины красного смещения частоты колебаний гидроксильной группы и использование квантово-химических расчетов показало, что атом фосфора является акцептором водородной связи, сравнимым по акцептирующей способности с атомами серы и кислорода, причем в комплексах подобного типа P, O и S – акцепторы, менее сильные, чем N.

Квантово-химические расчеты показали, что и водород, и фосфор в водородной связи OH•••P несут частичные положительные заряды, что и можно было ожидать, опираясь на значения их электроотрицательности. Тем не менее, рассчитанные значения электростатических потенциалов системы демонстрируют наличие в поверхности электронной плотности комплекса области отрицательного потенциала, который и способствует образованию необычных водородных связей.

Ранее по умолчанию предполагалось, что несущий частичный положительный заряд атом водорода может формировать водородные связи только с сильно электроотрицательными элементами, несущими частичный отрицательный заряд – с кислородом, фтором и азотом. Новый тип водородной связи позволит по-новому взглянуть на ряд биологических процессов, разработать новые теоретические модели формирования водородной связи, а также прийти к совершенно новому пониманию того, как работают заряды атомов. Неудивительно, что профессор Кьяргаард гордится своим открытием.

Кьяргаард поясняет, что ранее предполагалась однородная плотность заряда на атоме, а сам заряд рассматривался как что-то, обладающее сферической формой. Тем не менее, новые эксперименты демонстрируют асимметричность строения атомных зарядов и как наличие инь в янь и янь в инь – наличие небольших областей отрицательного заряда в пространстве у атомов, в целом заряженных положительно.

Источник: The Journal of Physical Chemistry Letters, 2014; 5 (23): 4225 DOI: 10.1021/jz502150d

метки статьи: #биохимия, #квантовая химия, #межмолекулярные взаимодействия, #природа химической связи, #супрамолекулярная химия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
George|Thu, 19 Mar 2015 15:59:39 +0300
PS В самой статье таких перлов нет, разве что:

"P is also an element that is essential to the life

of all organisms and very important in biomolecules with

adenosine triphosphate, a well-known example" &

"Noncovalent interactions, such as hydrogen

bonds, play a key role in biology".

Так что это преимущественно на совести популяризаторов в данном случае.

George|Thu, 19 Mar 2015 15:42:28 +0300
Работа сама по себе интерсная, но причем здесь это:

"Для фосфопротеидов, как и для других белков, их биологическая роль весьма значительно зависит от третичной структуры, которую они принимают. Известно, что многие фосфопротеиды, играющие роль сигнальных молекул или катализаторов, эффективны только в одной, нативной конформации, в формировании которой в том числе принимают участие и водородные связи. Очевидно, что для изучения особенностей третичной структуры фосфопротеидов требуется понимание того, каким образом атомы фосфора влияют на её формирование."?

Вы знаете примеры фосфитных, а не фосфатных групп в фосфопротеидах?

И это тем более туда же:

"Результаты исследования могут оказаться полезными для понимания того, как происходит самоорганизация таких биологически важных молекул, как ДНК и белки."

Кажется уже, что без искусственного привязывания к Life Science добротные химические статьи публиковать боятся.

artart|Tue, 17 Mar 2015 11:30:03 +0300
Не, ну а что такого?) Тяжелые p-элементы с НЭП тоже выступают как протофилы, правда и в меньшей степени, чем элементы второго периода.


Вы читаете текст статьи "Положительно заряженный фосфор как акцептор водородной связи"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация