A two-directional vibrational probe reveals different electric field orientations in solution and an enzyme active site

化学 电场 活动站点 偶极子 化学物理 电场梯度 催化作用 方向(向量空间) 计算化学 有机化学 物理 几何学 数学 量子力学
作者
Chu Zheng,Yuezhi Mao,Jacek Kozuch,Austin O. Atsango,Zhe Ji,Thomas E. Markland,Steven G. Boxer
出处
期刊:Nature Chemistry [Springer Nature]
卷期号:14 (8): 891-897 被引量:52
标识
DOI:10.1038/s41557-022-00937-w
摘要

The catalytic power of an electric field depends on its magnitude and orientation with respect to the reactive chemical species. Understanding and designing new catalysts for electrostatic catalysis thus requires methods to measure the electric field orientation and magnitude at the molecular scale. We demonstrate that electric field orientations can be extracted using a two-directional vibrational probe by exploiting the vibrational Stark effect of both the C=O and C-D stretches of a deuterated aldehyde. Combining spectroscopy with molecular dynamics and electronic structure partitioning methods, we demonstrate that, despite distinct polarities, solvents act similarly in their preference for electrostatically stabilizing large bond dipoles at the expense of destabilizing small ones. In contrast, we find that for an active-site aldehyde inhibitor of liver alcohol dehydrogenase, the electric field orientation deviates markedly from that found in solvents, which provides direct evidence for the fundamental difference between the electrostatic environment of solvents and that of a preorganized enzyme active site.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
看风景悠然在路完成签到,获得积分10
1秒前
beibeimao发布了新的文献求助10
1秒前
8R60d8应助一只眠羊采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
牛太虚完成签到,获得积分10
3秒前
隐形浩宇发布了新的文献求助10
3秒前
科研的狗完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
5秒前
muyangsiyuan完成签到,获得积分20
5秒前
Chawee发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Orange应助beibeimao采纳,获得10
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
ding应助小冯采纳,获得10
11秒前
爱笑芷巧完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
炙热的平灵完成签到,获得积分10
11秒前
matchstick发布了新的文献求助10
12秒前
jiegelaile完成签到,获得积分10
12秒前
Chrishoper完成签到,获得积分10
12秒前
linxgyu发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Ynwu完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3160857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2812058
关于积分的说明 7894301
捐赠科研通 2470980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315808
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631003
版权声明 602068