在许多常见的蛋白质二级结构中,例如 α-、3(10) 和聚脯
氨酸 II 螺旋,n --> pi* 相互作用使相邻的主链酰胺羰基彼此靠近。这种让人想起 Burgi-Dunitz 轨迹的相互作用涉及肽键氧 (O(i-1)) 的孤对 (n) 在 C(i) 的反键轨道 (pi*) 上的离域=O(i) 的后续肽键。酰胺羰基的这种近端排列应该通过 O(i-1) 的孤对 (n) 和 C(i)=O(i) 的键合轨道 (pi) 之间的泡利排斥来对抗。我们通过使用常见的
肽模拟物探索了这种泡利排斥的构象效应,其中 n --> pi* 相互作用减弱,而泡利排斥被保留。我们的结果表明,在没有 n --> pi* 相互作用的情况下,这种泡利排斥阻止了羰基的这种近端排列。这一发现表明,许
多肽模拟物对酰胺键的不良模拟源于它们无法参与 n --> pi* 相互作用,并强调了蛋白质中相邻酰胺羰基之间相互作用的量子力学性质。