Abstract
The conformations of hexapeptides, their complexation with alkali cations and the inhibition of the cation transport by 5,5-diphenylhydantoin(DPH) were studied theoretically using ECEPP/2 and MM2 force field. Several low energy conformations of uncomplexed cyclic hexapepides are obtained, and they adopt compact conformations in which most amide hydrogens form intramolecular hydrogen bond to amide carbonyl oxygens. The complexation energy of the peptide with $Na^+$ ion and DPH is -60 kcaal/mol and -18 kcal/mol, respectively. However, no suitable cavity to bind metal cation exists for the local minima of the peptide, and the internal energy of the uncomplexed hexapeptide having cavity is higher than that of the uncomplexed global minimum of this work by 10 kcal/mol. Also, one of the most important amino acid residue to bind DPH is Glycine, and this can explain experimental observation that the replacement of Gly by Sarcosine (N-methyl Glycine) reduce the inhibition ability of the cation transport.
ECEPP/2 및 MM2 방법을 이용하여 고리형 헥사펩티드의 형태 및 알칼리 금속 양이온과의 착물형성 그리고 DPH에 의한 양이온 전달방해를 이론적으로 살펴보았다. 착물을 형성하지 않은 고리형 펩티드에 대하여 여러 가지 안정한 형태가 얻어졌으며, 대부분의 아미드 수소원자는 카르보닐 산소와 분자내 수소결합을 이루고 있어 조밀한 구조를 나타내었다. 펩티드와 Na$^+$ 이온 및 DPH간의 착물형성에너지는 각각 -60kcal/mol 및 -18kcal/mol이었다. 그러나 헥사펩티드의 국부최소에너지 구조들에는 금속 양이온을 결합할 수 있는 공동이 존재하지 않았고 공동이 존재하는 헥사펩티드의 에너지는 본 연구의 최저에너지 구조보다 10kcal/mol 정도 높은 에너지를 주었으며, 이러한 에너지 차이와 금속 양이온의 탈수 과정을 고려하면 DPH에 의한 양이온 전달방해를 설명할 수 있었다. 또한 DPH와 결합하는데 있어서의 가장 중요한 아미노산 잔기는 글리신이었으며 이를 사코신(N-메틸 글리신) 으로 치환할 때 양이온 전달이 저해되는 실험적 사실을 설명할 수 있었다.
