UV Absorption Spectra of TAMRA and TAMRA Labeled Peptides: A Combined Density Functional Theory and Classical Molecular Dynamics Study

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388955%3A_____%2F25%3A00618968" target="_blank" >RIV/61388955:_____/25:00618968 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/60461373:22340/25:43933353

Výsledek na webu

<a href="https://hdl.handle.net/11104/0365767" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0365767</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1002/jcc.70096" target="_blank" >10.1002/jcc.70096</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

UV Absorption Spectra of TAMRA and TAMRA Labeled Peptides: A Combined Density Functional Theory and Classical Molecular Dynamics Study

Popis výsledku v původním jazyce

This study explores the structural and electronic factors affecting the absorption spectra of 5-carboxy-tetramethylrhodamine (TAMRA) in water, a widely used fluorophore in imaging and molecular labeling in biophysical studies. Through molecular dynamics (MD) simulations and density functional theory (DFT) calculations, we examine TAMRA UV absorption spectra together with TAMRA-labeled peptides (Arg(9), Arg(4), Lys(9)). We found that DFT calculations with different functionals underestimate TAMRA maximum UV absorption peak by similar to 100 nm, resulting in the maximum at ca. 450 nm instead of the experimental value of ca. 550 nm. However, incorporating MD simulation snapshots of TAMRA in water, the UV maximum peak shifts and is in close agreement with the experimental results due to the rotation of TAMRA N(CH3)(2) groups, effectively captured in MD simulations. The method is used to estimate the UV absorption spectra of TAMRA-labeled peptides, matching experimental values.

Název v anglickém jazyce

UV Absorption Spectra of TAMRA and TAMRA Labeled Peptides: A Combined Density Functional Theory and Classical Molecular Dynamics Study

Popis výsledku anglicky

This study explores the structural and electronic factors affecting the absorption spectra of 5-carboxy-tetramethylrhodamine (TAMRA) in water, a widely used fluorophore in imaging and molecular labeling in biophysical studies. Through molecular dynamics (MD) simulations and density functional theory (DFT) calculations, we examine TAMRA UV absorption spectra together with TAMRA-labeled peptides (Arg(9), Arg(4), Lys(9)). We found that DFT calculations with different functionals underestimate TAMRA maximum UV absorption peak by similar to 100 nm, resulting in the maximum at ca. 450 nm instead of the experimental value of ca. 550 nm. However, incorporating MD simulation snapshots of TAMRA in water, the UV maximum peak shifts and is in close agreement with the experimental results due to the rotation of TAMRA N(CH3)(2) groups, effectively captured in MD simulations. The method is used to estimate the UV absorption spectra of TAMRA-labeled peptides, matching experimental values.

Druh

J_imp - Článek v periodiku v databázi Web of Science

CEP obor

—

OECD FORD obor

10403 - Physical chemistry

Projekt

<a href="/cs/project/GF22-27317K" target="_blank" >GF22-27317K: Funkcionalizace povrchů pro biomateriály bioaktivními látkami: od základů k aplikacím</a><br>

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Journal of Computational Chemistry

ISSN

0192-8651

e-ISSN

1096-987X

Svazek periodika

46

Číslo periodika v rámci svazku

8

Stát vydavatele periodika

US - Spojené státy americké

Počet stran výsledku

14

Strana od-do

e70096

Kód UT WoS článku

001456348400001

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-105002036737