量子化学估计离子对电子在催化周期中的转移的影响

А.В. Рябых, О. А. Маслова, С.А. Безносюк
{"title":"量子化学估计离子对电子在催化周期中的转移的影响","authors":"А.В. Рябых, О. А. Маслова, С.А. Безносюк","doi":"10.25699/tohbipp.2022.22.79.026","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Аннотация. Проведено изучение взаимодействие супероксидного ион-радикала О2 с активным центром Cu,Zn-супероксиддисмутазы путем компьютерного моделирования при помощи программного пакета ORCA версии 5.0.2 на уровне теории функционала плотности с использованием функционала PBE и базисных наборов функций def2-SVP, def2-SVPD и def2-TZVPD. Получены основные характеристики для двух процессов переноса электрона в каталитическом цикле дезактивации ион-радикала: потенциал реакции ΔG, полная энергия реорганизации λtot, энергия активации ΔG , матричный элемент перекрывания HDA и константа скорости переноса k по Маркусу. Переменным фактором при моделировании являлось наличие иона Zn в активном центре фермента. Установлено, что наличие иона Zn способствует в значительной степени только второму переносу электрона от иона Cu к протонированной форме ион-радикала – гидропероксидному радикалу HO2. Посредством специфических взаимодействий ион цинка при прочих равных условиях повышает константу скорости переноса электрона на пять порядков. Ключевые слова. Cu,Zn-супероксиддисмутаза, супероксидный ион-радикал, фермент, активные формы кислорода, антиоксиданты, физикохимия конденсированного состояния, компьютерное моделирование.","PeriodicalId":32503,"journal":{"name":"Sel''skokhoziaistvennye mashiny i tekhnologii","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"КВАНТОВОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ИОНА ЦИНКА НА ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА В КАТАЛИТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ\",\"authors\":\"А.В. Рябых, О. А. Маслова, С.А. Безносюк\",\"doi\":\"10.25699/tohbipp.2022.22.79.026\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Аннотация. Проведено изучение взаимодействие супероксидного ион-радикала О2 с активным центром Cu,Zn-супероксиддисмутазы путем компьютерного моделирования при помощи программного пакета ORCA версии 5.0.2 на уровне теории функционала плотности с использованием функционала PBE и базисных наборов функций def2-SVP, def2-SVPD и def2-TZVPD. Получены основные характеристики для двух процессов переноса электрона в каталитическом цикле дезактивации ион-радикала: потенциал реакции ΔG, полная энергия реорганизации λtot, энергия активации ΔG , матричный элемент перекрывания HDA и константа скорости переноса k по Маркусу. Переменным фактором при моделировании являлось наличие иона Zn в активном центре фермента. Установлено, что наличие иона Zn способствует в значительной степени только второму переносу электрона от иона Cu к протонированной форме ион-радикала – гидропероксидному радикалу HO2. Посредством специфических взаимодействий ион цинка при прочих равных условиях повышает константу скорости переноса электрона на пять порядков. Ключевые слова. Cu,Zn-супероксиддисмутаза, супероксидный ион-радикал, фермент, активные формы кислорода, антиоксиданты, физикохимия конденсированного состояния, компьютерное моделирование.\",\"PeriodicalId\":32503,\"journal\":{\"name\":\"Sel''skokhoziaistvennye mashiny i tekhnologii\",\"volume\":\"1 1\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2022-10-12\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Sel''skokhoziaistvennye mashiny i tekhnologii\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.25699/tohbipp.2022.22.79.026\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Sel''skokhoziaistvennye mashiny i tekhnologii","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.25699/tohbipp.2022.22.79.026","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

注释。通过使用PBE软件包和def2、def2、def2和def2-TZVPD,计算机模拟了超过氧化氢- o2激进分子与Cu、Zn-超过氧化二酶的互动。得到两个电子传递过程的基本特征在停用催化循环-自由基:电位反应离子腐蚀λG,活力重组激活级别HDA的矩阵元素激活能量腐蚀G,马库斯和转移速率常数k。建模的一个变量是在酶的活性中心有一个Zn离子。众所周知,Zn的存在只会导致电子从Cu离子转移到纯离子形式的第二次转移。通过离子锌的特殊相互作用,在所有条件相同的情况下,电子传输速率增加5个数量级。关键词。Cu,Zn-超过氧化氢,过氧化离子-激进,酶,活性形式的氧,抗氧化剂,凝结状态的物理化学,计算机模拟。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
КВАНТОВОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ИОНА ЦИНКА НА ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА В КАТАЛИТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ
Аннотация. Проведено изучение взаимодействие супероксидного ион-радикала О2 с активным центром Cu,Zn-супероксиддисмутазы путем компьютерного моделирования при помощи программного пакета ORCA версии 5.0.2 на уровне теории функционала плотности с использованием функционала PBE и базисных наборов функций def2-SVP, def2-SVPD и def2-TZVPD. Получены основные характеристики для двух процессов переноса электрона в каталитическом цикле дезактивации ион-радикала: потенциал реакции ΔG, полная энергия реорганизации λtot, энергия активации ΔG , матричный элемент перекрывания HDA и константа скорости переноса k по Маркусу. Переменным фактором при моделировании являлось наличие иона Zn в активном центре фермента. Установлено, что наличие иона Zn способствует в значительной степени только второму переносу электрона от иона Cu к протонированной форме ион-радикала – гидропероксидному радикалу HO2. Посредством специфических взаимодействий ион цинка при прочих равных условиях повышает константу скорости переноса электрона на пять порядков. Ключевые слова. Cu,Zn-супероксиддисмутаза, супероксидный ион-радикал, фермент, активные формы кислорода, антиоксиданты, физикохимия конденсированного состояния, компьютерное моделирование.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
35
审稿时长
8 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信