水溶液中的離子選擇性反應在許多化學、環境、生物過程中扮演著重要的角色。其中,陽離子與蛋白質羧酸基團的反應,因其對蛋白質解離及酶活性的影響而備受人們關注。但人們對分子水平上的離子配對過程知之甚少。目前,較為常用的研究方法是對離子水合能的測定,而關於離子配對形成與水合作用過程中焓變的關係,也得到了初步的建立。
來自德國、瑞典、以色列等多個研究機構的學者們測定了多種陽離子,包括Li+ 、Na+、K+與醋酸、氨基乙酸中羧酸基團在水溶液中的相對反應力。通過X射線吸收圖譜,研究者可以清晰地分辨出水分子和羧酸基團的圖譜區別,從而能夠探測出羧酸基團靠近抗衡陽離子後的電子結構變化,其變化程度的大小順序為Na+>Li+>K+。上述實驗結果與分子動力學的理論計算結果是相一致的。
該實驗建立了一個陽離子在蛋白質表面與負電荷基團反應的生物模型,對今後研究類似的課題有著深遠的意義。
原文連結:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp805177v
(邵振宇/編譯)
《科學新聞》 (2008年 12月 第2期 封面集錦)