Phe, Tyr e Trp: Studio conformazionale di forme ioniche e dimeriche

Questo studio presenta un'analisi conformazionale approfondita di tre amminoacidi aromatici, triptofano, fenilalanina e tirosina, nonché delle loro forme ioniche e zwitterioniche, utilizzando calcoli ai principi primi. Per ciascun amminoacido, un'ampia scansione della superficie di energia potenziale ha rivelato numerosi conformeri stabili, tra cui oltre 50 strutture dimeriche uniche per ciascuno di essi. La stabilizzazione di queste strutture deriva da una ricca interazione di interazioni non covalenti, come i legami a idrogeno (in particolare NH-O), lo stacking π-π, le interazioni CH-π, NH-π e OH-π. Le forme monomeriche hanno favorito conformazioni con forti legami idrogeno intramolecolari, mentre le forme dimeriche hanno dimostrato un equilibrio tra legami idrogeno e interazioni aromatiche. L'analisi degli atomi nelle molecole ha fornito ulteriori informazioni sulla forza e sulla natura di queste interazioni. Le osservazioni comparative con le strutture della Protein Data Bank hanno evidenziato preferenze dipendenti dalla geometria: lo stacking π-π domina a distanza ravvicinata, mentre le interazioni CH-π a forma di T sono più prevalenti a distanze maggiori. Questi risultati illuminano l'intricato paesaggio non covalente che dà forma alle conformazioni degli amminoacidi nei sistemi biologici.