Oddziaływania niekowalencyjne kation-π – ich rola w przyrodzie

Krzysztof Fink 1, Janusz Boratyński 1
1 - Laboratorium Chemii Biomedycznej „Neolek”, Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN im. Ludwika Hirszfelda we Wrocławiu
Postepy Hig Med Dosw
2014; 68 1276-1286
ICID: 1127950
Article type: Review article
 
 
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.
DOI: 10.5604/17322693.1127950
  PEŁNY TEKST STATS

Poleć artykuł

Nazwisko i Imię:
E-mail:
From:
Język:


Artykuły powiązane in IndexCopernicus™
     non-covalent interactions [0 powiązanych rekordów]
     Cation-π interactions [1 powiązanych rekordów]