Competitive Coordination and Structural Evolution of Phenylalanine–Mg 2+ Complexes in Microaqueous Environments: Insights from DFT and Molecular Dynamics Simulations

八面体 化学 分子动力学 齿合度 配体(生物化学) 结晶学 三角双锥分子几何 水溶液 配位复合体 计算化学 结构稳定性 密度泛函理论 螯合作用 化学稳定性 立体化学 协调数 过渡状态 分子模型
作者
Ze-Run Wang,Guang-Hong Jiang,Ren-Zhong Li
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:130 (28): 7057-7067 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpcb.6c01335
摘要

This study elucidates the coordination evolution and competitive–cooperative interaction between phenylalanine and Mg 2+ in microaqueous environments using DFT calculations, AIMD, and WT-metadynamics simulations. Results reveal a hydration-driven shift in the coordination mode from tridentate chelation (carboxyl O, amino N, phenyl π-system) to monodentate carboxyl binding, accompanied by a geometric evolution from a four-coordinate sawhorse to a stable six-coordinate octahedron via a trigonal bipyramidal intermediate. Topology, NBO, and EDA-NOCV analyses demonstrate water’s dual role as a competitive ligand and structural regulator, inducing a zwitterionic transition that anomalously enhances the Mg 2+ –carboxyl interaction at moderate hydration ( n = 3–4). Notably, AdNDP analysis confirms the preservation of phenyl ring aromaticity. WT-metadynamics simulations validate the thermodynamic stability of the octahedral structure in aqueous solution, providing critical insight into Mg 2+ –amino acid recognition.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
三石SUN发布了新的文献求助10
1秒前
田様的应助被天真绿采纳,获得10
5秒前
DAIXI761419完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
乐空思的应助被隐形的念梦采纳,获得100
6秒前
Akim的应助被隐形的念梦采纳,获得10
6秒前
丘比特的应助被隐形的念梦采纳,获得10
6秒前
JamesPei的应助被隐形的念梦采纳,获得10
6秒前
无花果的应助被偶尔躲躲乌云采纳,获得10
6秒前
天天快乐的应助被隐形的念梦采纳,获得10
6秒前
领导范儿的应助被隐形的念梦采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云的应助被隐形的念梦采纳,获得10
7秒前
汉堡包的应助被隐形的念梦采纳,获得10
7秒前
打打的应助被隐形的念梦采纳,获得30
7秒前
9秒前
11秒前
12秒前
Yc丶小橘完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4的应助被玉树临风采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
CodeCraft的应助被隐形的念梦采纳,获得10
14秒前
14秒前
斯文败类的应助被隐形的念梦采纳,获得10
14秒前
清爽盼春发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
顾矜的应助被隐形的念梦采纳,获得10
15秒前
小二郎的应助被隐形的念梦采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
今后的应助被隐形的念梦采纳,获得10
15秒前
15秒前
李健的粉丝团团长的应助被nini采纳,获得10
15秒前
精明冰巧完成签到,获得积分10
16秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
17秒前
wzymjfan发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Miaseconds发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809142
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341419
关于积分的说明 20506637
捐赠科研通 7401633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329010
关于科研通互助平台的介绍 2475731
邀请新用户注册赠送积分活动 2347559