首页> 美国卫生研究院文献>Biophysical Journal >Temperature-Dependent Estimation of Gibbs Energies Using an Updated Group-Contribution Method
【2h】

Temperature-Dependent Estimation of Gibbs Energies Using an Updated Group-Contribution Method

机译:Gibbs能量的温度相关估计使用更新的组贡献法

代理获取
本网站仅为用户提供外文OA文献查询和代理获取服务,本网站没有原文。下单后我们将采用程序或人工为您竭诚获取高质量的原文,但由于OA文献来源多样且变更频繁,仍可能出现获取不到、文献不完整或与标题不符等情况,如果获取不到我们将提供退款服务。请知悉。

摘要

Reaction-equilibrium constants determine the metabolite concentrations necessary to drive flux through metabolic pathways. Group-contribution methods offer a way to estimate reaction-equilibrium constants at wide coverage across the metabolic network. Here, we present an updated group-contribution method with 1) additional curated thermodynamic data used in fitting and 2) capabilities to calculate equilibrium constants as a function of temperature. We first collected and curated aqueous thermodynamic data, including reaction-equilibrium constants, enthalpies of reaction, Gibbs free energies of formation, enthalpies of formation, entropy changes of formation of compounds, and proton- and metal-ion-binding constants. Next, we formulated the calculation of equilibrium constants as a function of temperature and calculated the standard entropy change of formation (ΔfS) using a model based on molecular properties. The median absolute error in estimating ΔfS was 0.013 kJ/K/mol. We also estimated magnesium binding constants for 618 compounds using a linear regression model validated against measured data. We demonstrate the improved performance of the current method (8.17 kJ/mol in median absolute residual) over the current state-of-the-art method (11.47 kJ/mol) in estimating the 185 new reactions added in this work. The efforts here fill in gaps for thermodynamic calculations under various conditions, specifically different temperatures and metal-ion concentrations. These, to our knowledge, new capabilities empower the study of thermodynamic driving forces underlying the metabolic function of organisms living under diverse conditions.
机译:反应平衡常数决定了驱动通量通过代谢途径所必需的代谢物浓度。群体贡献方法提供了一种在整个代谢网络范围内估算反应平衡常数的方法。在这里,我们介绍一种更新的组贡献方法,其中包括1)拟合中使用的其他精选热力学数据,以及2)计算作为温度函数的平衡常数的功能。我们首先收集并整理了水热力学数据,包括反应平衡常数,反应焓,吉布斯形成自由能,形成焓,化合物形成的熵变以及质子和金属离子结合常数。接下来,我们根据分子性质建立了一个模型,将平衡常数计算为温度的函数,并计算了标准的形成熵(ΔfS)。估计ΔfS的中值绝对误差为0.013 kJ / K / mol。我们还使用针对测量数据验证的线性回归模型估算了618种化合物的镁结合常数。在估算这项工作中添加的185个新反应时,我们证明了当前方法(11.47 kJ / mol)相对于当前最新方法(11.47 kJ / mol)的改进性能。此处的工作填补了在各种条件(特别是不同的温度和金属离子浓度)下进行热力学计算的空白。据我们所知,这些新功能使人们能够研究生活在不同条件下的生物的代谢功能基础的热力学驱动力。

著录项

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号