Investigating the mechanism of proton translocation in solution: from small chemical systems to biomolecules
研究溶液中质子易位的机制:从小化学系统到生物分子
基本信息
- 批准号:RGPIN-2017-06194
- 负责人:
- 金额:$ 1.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2018
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2018-01-01 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The major theme of research outlined in this proposal is the investigation of the mechanism of proton transfer reactions in aqueous solutions using computational approaches. These processes play a fundamental role in numerous chemical and biochemical transformations, including acid-base reactions, enzyme catalysis, substrate binding and energy transduction. Theoretical investigations of proton transfer reactions in bulk water, at the interface between aqueous and hydrophobic media, as well as in biologically-relevant systems have been actively pursued for at least two decades. However, with the recent advent of ultrafast, time-resolved vibration spectroscopy techniques, the aforementioned proton transfer processes can for the first time be directly probed with the relevant space and time resolution. This opens new opportunities for computational chemistry to contribute to the advancement of our fundamental understanding of proton transfer reactions.******A key objective of the present research program is to improve the existing arsenal of computational methods that can complement the aforementioned spectroscopy techniques. In this vein a novel methodology will be presented, which allows us to perform first-principles molecular dynamics calculations that can be related to a recently reported series of state-of-the-art, femtosecond-resolved UV pump/mid-IR probe acid-base neutralization experiments. An important goal of these theoretical studies will be to establish the elementary steps comprising acid-base neutralization in water, but the information thus obtained will also be relevant to processes at surfaces and interfaces. ******The investigation of proton translocation in the 3D H-bond network of bulk water will be complemented by a study of nuclear quantum effects. The latter project will involve adapting and developing existing computational methodologies that allow one to compute and interpret first-principles thermodynamic and kinetic isotope effects.
该提案概述的研究主题是使用计算方法研究水溶液中质子转移反应的机制。这些过程在许多化学和生化转化中发挥着基础作用,包括酸碱反应、酶催化、底物结合和能量转导。至少二十年来,人们一直积极地对大量水中、水性介质和疏水性介质之间的界面以及生物相关系统中的质子转移反应进行理论研究。然而,随着最近超快、时间分辨振动光谱技术的出现,上述质子转移过程首次可以用相关的空间和时间分辨率直接探测。这为计算化学提供了新的机会,有助于促进我们对质子转移反应的基本理解。******当前研究计划的一个关键目标是改进现有的计算方法库,以补充上述光谱学技术。在这方面,我们将提出一种新颖的方法,它使我们能够进行第一原理分子动力学计算,该计算可以与最近报道的一系列最先进的飞秒分辨紫外泵/中红外探针酸相关-碱中和实验。这些理论研究的一个重要目标是建立水中酸碱中和的基本步骤,但由此获得的信息也将与表面和界面的过程相关。 ******对大量水的 3D H 键网络中质子易位的研究将通过核量子效应的研究得到补充。后一个项目将涉及调整和开发现有的计算方法,使人们能够计算和解释第一原理热力学和动力学同位素效应。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Iftimie, Radu其他文献
Moderately Strong Phenols Dissociate by Forming an Ion-Pair Kinetic Intermediate
- DOI:
10.1021/jp410858d - 发表时间:
2013-12-26 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Iftimie, Radu;Tremblay, Marie-Helene;Rivard, Ugo - 通讯作者:
Rivard, Ugo
Iftimie, Radu的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Iftimie, Radu', 18)}}的其他基金
Investigating the mechanism of proton translocation in solution: from small chemical systems to biomolecules
研究溶液中质子易位的机制:从小化学系统到生物分子
- 批准号:
RGPIN-2017-06194 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of proton translocation in solution: from small chemical systems to biomolecules
研究溶液中质子易位的机制:从小化学系统到生物分子
- 批准号:
RGPIN-2017-06194 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of proton translocation in solution: from small chemical systems to biomolecules
研究溶液中质子易位的机制:从小化学系统到生物分子
- 批准号:
RGPIN-2017-06194 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of proton translocation in solution: from small chemical systems to biomolecules
研究溶液中质子易位的机制:从小化学系统到生物分子
- 批准号:
RGPIN-2017-06194 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of acid-base neutralization reactions: An ab initio MD approach
研究酸碱中和反应的机制:从头算 MD 方法
- 批准号:
311791-2011 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of acid-base neutralization reactions: An ab initio MD approach
研究酸碱中和反应的机理:从头算 MD 方法
- 批准号:
311791-2011 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of acid-base neutralization reactions: An ab initio MD approach
研究酸碱中和反应的机理:从头算 MD 方法
- 批准号:
311791-2011 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of acid-base neutralization reactions: An ab initio MD approach
研究酸碱中和反应的机理:从头算 MD 方法
- 批准号:
311791-2011 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Investigating the mechanism of acid-base neutralization reactions: An ab initio MD approach
研究酸碱中和反应的机理:从头算 MD 方法
- 批准号:
311791-2011 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Computational investigations of proton translocation mechanisms
质子易位机制的计算研究
- 批准号:
311791-2008 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
质子转移动力学介导氧还原制双氧水反应机制及器件应用研究
- 批准号:22308387
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
界面微环境调控电还原生物质平台分子的表面吸附和质子耦合电子转移机制
- 批准号:22302007
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
印度梨形孢激活根系质子泵促进水稻高效利用土壤磷素的调控机制
- 批准号:42307419
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
质子循环驱动的二氧化硫氧化电解制氢原理与机制研究
- 批准号:52304427
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
P型质子泵ZjPH1和ZjPH5基因协同参与枣果实有机酸驯化的分子机制
- 批准号:32371923
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Elucidation of surface proton hopping conduction mechanism using neutron quasi-elastic scattering measurements
使用中子准弹性散射测量阐明表面质子跳跃传导机制
- 批准号:
23K17937 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Rotary catalytic mechanism of V/A-ATPase driven by proton motive force
质子动力驱动V/A-ATPase旋转催化机理
- 批准号:
23H02453 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高出力プロトン電池の開発に向けたプロトン挿入メカニズムの究明
质子插入机制研究用于高功率质子电池的开发
- 批准号:
22J12864 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Mechanism and function of intracellular sodium-proton exchangers
细胞内钠质子交换器的机制和功能
- 批准号:
10684328 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别:
Using Human iPSC Models to Determine the Mechanism of Inflammation-Induced Disruption of Dopamine Neurotransmission
使用人类 iPSC 模型确定炎症引起的多巴胺神经传递中断的机制
- 批准号:
10575155 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 1.6万 - 项目类别: