6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.3.1. Tương tác kỵ nước
Các tương tác kỵ nước là tương tác phổ biến nhất trong các phức protein - phối tử được hình thành bởi sự tương tác giữa các đám mây electron của các nguyên tử (carbon, oxygen, sulfur) với nhóm nguyên tử (vòng thơm hoặc các nhóm alkyl). Nhóm tương tác kỵ nước thường gặp nhất là các tương tác được hình thành bởi đám mây electron của nguyên tử carbon hay nhóm alkyl thuộc mạnh nhánh của các amino acid trong thụ thể với đám mây electron π của các vòng thơm của phối tử (Tương tác π-alkyl và π-σ). Đây là một dấu hiệu cho thấy cấu tạo vòng thơm phổ biến trong chất ức chế phân tử nhỏ, trong đó các vòng benzene là phổ biến nhất. Leucine, valine, isoleucine và alanine là các amino aicd thường xuyên tham gia vào các tương tác kỵ nước nhất. Bên cạnh đó tương tác đám mây electron π của vòng thơm hoặc mây electron của nhóm alkyl của các amino acid của thụ thể với đám mây electron của nguyên tử carbon hay nhóm alkyl trong phối tử cũng được tìm thấy. Các tương tác này phân bố chủ yếu ở trên hoặc dưới mặt phẳng của vòng thơm.
Các tương tác liên quan đến nhóm alkyl hoặc vòng thơm trong protein với nguyên tử Cl hoặc F trong phối tử là loại tương tác kỵ nước phổ biến thứ hai. Tiếp theo là các tương tác hình thành bởi đám mây electron trên nguyên tử lưu huỳnh thuộc mạch nhánh của methionine và electron π của vòng thơm trong phối tử. Một nghiên cứu gần đây cho thấy tương tác S⋯π của methionine với
phối tử có năng lượng âm hơn tương tác kỵ nước đơn thuần (khoảng 1-1,5 kcal/mol). Nguyên nhân là do tương tác này có thể hình thành ở khoảng cách xa hơn các tương tác khác (khoảng 5-6 Å), đồng thời tương tác S⋯π thơm ít chịu ảnh hưởng của môi trường như giá trị pH, dung môi, ... và nhánh thơm của methionine không phân cực, làm giảm thiểu năng lượng hoà tan khi hình thành tương tác.