Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Changes in the hydration structure of imidazole upon protonation: Neutron scattering and molecular simulations

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F17%3A00475774" target="_blank" >RIV/61388963:_____/17:00475774 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1063/1.4982937" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1063/1.4982937</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1063/1.4982937" target="_blank" >10.1063/1.4982937</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Changes in the hydration structure of imidazole upon protonation: Neutron scattering and molecular simulations

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The imidazole motif is widely encountered in biomolecules, and its biological role, for instance, as a proton relay, is often linked to its ability to form hydrogen bonds with water molecules. The detailed characterization of the hydration pattern of imidazole and of its changes upon protonation is thus of high interest. Here, we combine neutron scattering experiments with force field simulations to provide an unprecedented characterization of the neutral and protonated imidazole solvation at the atomistic level. We show that neutron diffraction data can be used to assess the quality of the imidazole force field in molecular simulations. Simulations using the CHARMM general force field for imidazole are in excellent agreement with the experimental neutron scattering data and we use them to provide an atomic scale interpretation of the neutron scattering patterns. Upon protonation, we clearly identify the signature of the reorganization in the hydration pattern caused by the change from one H-bond donor and one H-bond acceptor group for imidazole to two H-bond donor groups for imidazolium. We also point the limits of the experiment, which are rather insensitive to details of the H-bond geometry at the deprotonated nitrogen of imidazole and further complement the description of the hydration structure with ab initio molecular dynamics simulations.

  • Název v anglickém jazyce

    Changes in the hydration structure of imidazole upon protonation: Neutron scattering and molecular simulations

  • Popis výsledku anglicky

    The imidazole motif is widely encountered in biomolecules, and its biological role, for instance, as a proton relay, is often linked to its ability to form hydrogen bonds with water molecules. The detailed characterization of the hydration pattern of imidazole and of its changes upon protonation is thus of high interest. Here, we combine neutron scattering experiments with force field simulations to provide an unprecedented characterization of the neutral and protonated imidazole solvation at the atomistic level. We show that neutron diffraction data can be used to assess the quality of the imidazole force field in molecular simulations. Simulations using the CHARMM general force field for imidazole are in excellent agreement with the experimental neutron scattering data and we use them to provide an atomic scale interpretation of the neutron scattering patterns. Upon protonation, we clearly identify the signature of the reorganization in the hydration pattern caused by the change from one H-bond donor and one H-bond acceptor group for imidazole to two H-bond donor groups for imidazolium. We also point the limits of the experiment, which are rather insensitive to details of the H-bond geometry at the deprotonated nitrogen of imidazole and further complement the description of the hydration structure with ab initio molecular dynamics simulations.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GBP208%2F12%2FG016" target="_blank" >GBP208/12/G016: Řízení struktury a funkce biomolekul na molekulové úrovni: souhra teorie a experimentu</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2017

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Chemical Physics

  • ISSN

    0021-9606

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    146

  • Číslo periodika v rámci svazku

    18

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000401368900039

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85019186151