Publication detail

Exploring the impact of alignment media on RDC analysis of phosphorus-containing compounds: a molecular docking approach

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Physical Chemistry Chemical Physics

Publisher name: Royal Society of Chemistry

Place: Cambridge

Page from-to: 2016-2024

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Zkoumání dopadu vyrovnávacích médií na RDC analýzu sloučenin obsahujících fosfor: přístup molekulárního dokování	Zbytkové dipolární vazby (RDC) se používají v NMR analýze, když konvenční metody, jako jsou J-vazby a jaderné Overhauserovy efekty (NOE) selhávají. Nízkoenergetické (optimalizované) konformery se často používají jako vstupní struktury v programech analýzy RDC. Tyto nízkoenergetické struktury však nemusí nutně připomínat konformace nalezené v anizotropních prostředích v důsledku interakcí s vyrovnávacím médiem, zejména pokud jsou molekuly analytu flexibilní. S ohledem na interakce s vyrovnávacím médiem v RDC analýze jsme vyvinuli a vyhodnotili přístup založený na molekulárním dokování pro generování přesnějších konformerových souborů pro sloučeniny v přítomnosti poly-gama-benzyl-l-glutamátového vyrovnávacího média. Navrhli jsme chirální sloučeniny obsahující fosfor, které nám umožnily využít 31P NMR parametry pro stereochemickou analýzu. Pomocí softwaru P3D/PALES k vyhodnocení diskriminace diastereomerů jsme zjistili, že naše soubory konformerů mírně převyšují standardní nízkoenergetické konformery v analýze RDC. Abychom dále zlepšili naše výsledky, (i) jsme zprůměrovali experimentální hodnoty konformerů na bázi molekulárního dokování aplikací Boltzmannovy distribuce a (ii) optimalizovali struktury prostřednictvím relaxace v normálním režimu, čímž jsme zvýšili Pearsonův korelační faktor R a dokonce i diskriminaci diastereomerů v některé případy. Nicméně předpokládáme, že významné rozdíly mezi J-spojkami v izotropním a anizotropním prostředí mohou bránit měření RDC pro flexibilní molekuly. Proto generování konformerových souborů na základě molekulárního dokování zlepšuje RDC analýzu pro mírně flexibilní systémy, zatímco flexibilní molekuly mohou vyžadovat použití pokročilejších přístupů, zejména přístupů zahrnujících dynamické efekty. Dvě různé dokované pozice dvou diastereoizomerů umístěných ve šroubovici PBLG. Konformační změna způsobená PBLG byla použita pro generování nových souborů konformerů pro RDC analýzu.	Zkoumání; dopadu; vyrovnávacích; médií; RDC; analýzu; sloučenin; obsahujících; fosfor; přístup; molekulárního; dokování
eng	Exploring the impact of alignment media on RDC analysis of phosphorus-containing compounds: a molecular docking approach	Residual dipolar couplings (RDCs) are employed in NMR analysis when conventional methods, such as J-couplings and nuclear Overhauser effects (NOEs) fail. Low-energy (optimized) conformers are often used as input structures in RDC analysis programs. However, these low-energy structures do not necessarily resemble conformations found in anisotropic environments due to interactions with the alignment medium, especially if the analyte molecules are flexible. Considering interactions with alignment media in RDC analysis, we developed and evaluated a molecular docking-based approach to generate more accurate conformer ensembles for compounds in the presence of the poly-gamma-benzyl-l-glutamate alignment medium. We designed chiral phosphorus-containing compounds that enabled us to utilize 31P NMR parameters for the stereochemical analysis. Using P3D/PALES software to evaluate diastereomer discrimination, we found that our conformer ensembles outperform moderately the standard, low-energy conformers in RDC analysis. To further improve our results, we (i) averaged the experimental values of the molecular docking-based conformers by applying the Boltzmann distribution and (ii) optimized the structures through normal mode relaxation, thereby enhancing the Pearson correlation factor R and even diastereomer discrimination in some cases. Nevertheless, we presume that significant differences between J-couplings in isotropic and in anisotropic environments may preclude RDC measurements for flexible molecules. Therefore, generating conformer ensembles based on molecular docking enhances RDC analysis for mildly flexible systems while flexible molecules may require applying more advanced approaches, in particular approaches including dynamical effects. Two different docked poses of two diastereoisomers accommodated in the PBLG helix. Conformational change caused by PBLG was used for generation of new ensembles of conformers for RDC analysis.	residual dipolar couplings; benzyl-l-glutamate; nmr-spectroscopy; conformational flexibility; flexible molecules; accurate docking; energies; glide; configuration; optimization

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links