WikiDer > Оболочка сольватации

Solvation shell
Первая сольватационная оболочка натрий ион растворен в воде

А сольватационная оболочка является границей раздела растворителей любого химическое соединение или биомолекула, составляющая растворенное вещество. Когда растворитель воды его часто называют гидратная оболочка или сфера гидратации. Количество молекул растворителя, окружающих каждую единицу растворенного вещества, называется число гидратации растворенного вещества.

Классический пример - когда молекулы воды располагаются вокруг иона металла. Например, если бы последний был катионом, электроотрицательный Атом кислорода молекулы воды будет электростатически притягиваться к положительному заряду на ионе металла. В результате образуется сольватационная оболочка из молекул воды, окружающая ион. Эта оболочка может быть толщиной в несколько молекул в зависимости от заряда иона, его распределения и пространственных размеров.

В сольватную оболочку вокруг анионов и катионов из растворенной соли в растворителе участвует ряд молекул растворителя. Ионы металлов в водных растворах форма металлические акво комплексы. Это число может быть определено различными методами, такими как измерения сжимаемости и ЯМР.

Связь с коэффициентом активности электролита и номером его сольватной оболочки

Число сольватационной оболочки растворенного электролита можно связать со статистической составляющей коэффициент активности электролита и соотношению между кажущимся молярным объемом растворенного электролита в концентрированном растворе и молярным объемом растворителя (воды):

[1]

Гидратационные оболочки белков

Гидратная оболочка (также иногда называемая гидратным слоем), которая образуется вокруг белков, имеет особое значение в биохимии. Это взаимодействие поверхности белка с окружающей водой часто называют гидратацией белка, и оно является фундаментальным для активности белка.[2] Было обнаружено, что гидратный слой вокруг белка имеет динамику, отличную от основной воды на расстоянии 1 нм. Продолжительность контакта конкретной молекулы воды с поверхностью белка может быть в субнаносекундном диапазоне, в то время как молекулярная динамика моделирование предполагает, что время, которое вода проводит в гидратной оболочке до смешивания с внешней объемной водой, может составлять от фемтосекунд до пикосекунд.[2]

В случае других растворителей и растворенных веществ различные стерические и кинетические факторы также могут влиять на сольватную оболочку.

Дегидроны

Дегидрон - это позвоночник водородная связь в белке, который не полностью защищен от нападения воды и имеет склонность продвигать свои собственные обезвоживание, процесс как энергично и термодинамически одобренный.[3][4] Они возникают в результате неполной кластеризации боковой цепи. неполярный группы, которые "обертывают" полярный пара в структура белка. Дегидроны способствуют удалению окружающей воды через белковые ассоциации или связывание лиганда.[3] Дегидроны можно идентифицировать путем расчета обратимой работы на единицу площади, необходимой для охвата водной границы раздела растворимого белка, или «эпиструктурного напряжения» на границе раздела.[5][6]:217–33 После идентификации дегидроны можно использовать в открытие лекарствкак для выявления новых соединений, так и для оптимизации существующих соединений; химикаты могут быть разработан для «окутывания» или защиты дегидронов от нападения воды при ассоциации с целью.[3][6]:1–15[7][8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Глюкауф, Э. (1955). «Влияние ионной гидратации на коэффициенты активности в концентрированных растворах электролитов». Труды общества Фарадея. 51: 1235. Дои:10.1039 / TF9555101235.
  2. ^ а б Zhang, L .; Wang, L .; Као, Ю. -Т .; Qiu, W .; Ян, Й .; Окобия, О .; Чжун, Д. (2007). «Отображение динамики гидратации вокруг поверхности белка». Труды Национальной академии наук. 104 (47): 18461–18466. Bibcode:2007PNAS..10418461Z. Дои:10.1073 / pnas.0707647104. ЧВК 2141799. PMID 18003912.
  3. ^ а б c Фернандес, А; Креспо, А (ноябрь 2008 г.). «Белковая упаковка: молекулярный маркер ассоциации, агрегации и дизайна лекарств». Chem Soc Rev. 37 (11): 2373–82. Дои:10.1039 / b804150b. PMID 18949110.
  4. ^ Мяч, п (Январь 2008 г.). «Вода как активный компонент в клеточной биологии». Chem. Rev. 108 (1): 74–108. Дои:10.1021 / cr068037a. PMID 18095715.
  5. ^ Фернандес, А. (май 2012 г.). «Эпиструктурное напряжение способствует белковым ассоциациям» (PDF). Phys. Rev. Lett. 108 (18): 188102. Bibcode:2012ПхРвЛ.108р8102Ф. Дои:10.1103 / Physrevlett.108.188102. HDL:11336/17929. PMID 22681121. Краткое содержание: Белки соединяются там, где позволяет вода
  6. ^ а б Ариэль Фернандес. Трансформативные концепции для дизайна лекарств: упаковка мишени: упаковка мишени. Springer Science & Business Media, 2010. ISBN 978-3-642-11791-6
  7. ^ Деметри, Г.Д. (декабрь 2007 г.). «Структурный реинжиниринг иматиниба для снижения сердечного риска в терапии рака». J Clin Invest. 117 (12): 3650–3. Дои:10.1172 / JCI34252. ЧВК 2096446. PMID 18060025.
  8. ^ Сара Кранкхорн для журнала Nature Reviews Drug Discovery. Февраль 2008 г. Основные моменты исследования: Противоопухолевые препараты: новая разработка ингибиторов киназ.

внешняя ссылка