Probing Local Electrostatics of Glycine in Aqueous Solution by THz Spectroscopy.
Probing Local Electrostatics of Glycine in Aqueous Solution by THz Spectroscopy.
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DOI：
10.1002/anie.202014133
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发表时间：
2021-02-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Havenith M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sebastiani F;Ma CY;Funke S;Bäumer A;Decka D;Hoberg C;Esser A;Forbert H;Schwaab G;Marx D;Havenith M
基于对溶剂化氨基酸甘氨酸的精确太赫兹测量和从头算分子动力学模拟，我们发现N-C-C-O在315 cm−1的开启/关闭模式是酰胺基团局部质子化的灵敏、无标记的探针。在实验上，我们可以证明，这不仅适用于甘氨酸，也适用于二甘氨酸和缬氨酸。这种方法更一般，因为质子化引起的强度变化可以通过太赫兹时域(0-50 cm−1)和精确的太赫兹-傅立叶变换光谱(50-400 cm−1)来探测。通过详细的分析，我们可以直接将滴定光谱与pKa值关联起来。这表明太赫兹光谱有潜力以无标记的方式探测水中天然氨基酸的电荷状态。基于对溶剂化氨基酸甘氨酸的精确太赫兹测量和从头算分子动力学模拟，315 cm−1的N-C-C-O开闭模式是酰胺基团局部质子化的灵敏的、无标记的探针。
Based upon precise terahertz (THz) measurements of the solvated amino acid glycine and accompanying ab‐initio molecular‐dynamics simulations, we show that the N‐C‐C‐O open/close mode at 315 cm−1 serves as a sensitive, label‐free probe for the local protonation of the amide group. Experimentally, we can show that this holds not only for glycine but also for diglycine and valine. The approach is more general, since the changes due to protonation result in intensity changes which can be probed by THz time domain (0–50 cm−1) as well as by precise THz‐FT spectroscopy (50–400 cm−1). A detailed analysis allows us to directly correlate the titration spectra with pK a values. This demonstrates the potential of THz spectroscopy to probe the charge state of a natural amino acid in water in a label‐free manner. Based upon precise terahertz (THz) measurements of the solvated amino acid glycine and accompanying ab‐initio molecular‐dynamics simulations, it is shown that the N‐C‐C‐O open/close mode at 315 cm−1 serves as a sensitive, label‐free probe for the local protonation of the amide group.
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DOI：
10.1016/0371-1951(66)80221-7
发表时间：
1966-01-01
期刊：
SPECTROCHIMICA ACTA
影响因子：
--
作者：
KHANNA, RK;HORAK, M;LIPPINCO.ER
通讯作者：
LIPPINCO.ER
影响因子：
2.8
作者：
Linder, Rolf;Seefeld, Kai;Kleinermanns, Karl
通讯作者：
Kleinermanns, Karl
影响因子：
1.7
作者：
LOWREY, AH;KALASINSKY, V;WILLIAMS, RW
通讯作者：
WILLIAMS, RW
DOI：
10.1016/j.saa.2014.05.026
发表时间：
2014-11-11
影响因子：
4.4
作者：
Sebben, Damien;Pendleton, Phillip
通讯作者：
Pendleton, Phillip
DOI：
10.1126/science.1259802
发表时间：
2014-12-19
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Fried SD;Bagchi S;Boxer SG
通讯作者：
Boxer SG