Вплив комплексоутворення на фізичні властивості компонентів нуклеїнових кислот
Ключові слова:
Цитозин, гуанін, 5-азацитозин, пари основ, комплекси з іонами металів, водневі зв'язки, карбонільна група, гідратація, квантовомеханічні розрахунки
Анотація
За допомогою методів МР2 та DFT проведено розрахунки довжин зв'язків, ІЧ спектрів та електронної структури канонічних основ нуклеїнових кислот, комплексів 5-азацитозин-гуанін, 5-азацитозин-гуанін з 8 молекулами води, 5-азацитозину з 5 молекулами води та комплексів таутомерів аденіна з цинком. Показано, що сучасні методи розрахунку МР2 та DFT з базисом 6-31G** дозволяють досить добре (з точністю до 1 %) розраховувати довжини зв'язків у піримідиновому кільці, довжину карбонільного зв'язку у компонентах нуклеїнових кислот та її зміни при комплексоутворенні. На підставі експериментальних та розрахункових даних зроблена оцінка довжини карбонільного зв'язку в залежності від числа утворених водневих зв'язків. Побудовано емпіричну залежність між довжиною зв'язку карбонільної групи та частотою її коливання.
При утворенні комплексів таутомерів аденіну з іоном Zп2+ відбувається значне перенесення заряду, що супроводжується перерозподілом електронної щільності на молекулі аденіну
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Szczepaniak K., Person.W., Leszczynski J., Kwiatkowski J. // Polish. J.Chem. 1998. V.72. P. 402-420
2. Ivanov A.Yu., Plokhotnichenko A.M., Radchenko E.D, Sheina G.G., Blagoi Yu.P. // J. Molec. Struct. 1995.V.372. P. 91-100
3. Kwiatkowski J., Leszczynski J. //J. Phys. Chem. 1996. V.100. P. 941-953
4. Shishkin O., Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 1999. V.302. P.262-266
5. Рубин Ю.В. Физические свойства биологически активных аналогов компонентов нуклеиновых кислот.
Дис... докт. физ.-мат. наук: 03.00.02. - Харьков., 2003. 328 с.
6. Florian J., Leszczynsky J. // Int. J. Quant. Chem.: Quant. Biol. Symp. 1995. V.22. P. 201-219
7. Lagant P., Vergoten G., Derreumaux P., Dhennin R. // J. Raman Spectrosc. 1990. V.21. P. 215-228
8. Sponer, J.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. //Phys. Chem. 1996. V.100. P.5590-5596
9. Hobza P, Sponer J. // Chem. Rev. 1999. V.99. P. 3247-3276
10. Gu. J., J. Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 351. P. 403-410
11. Gu J., J. Leszczynski J. // J. Phys. Chem. A. 2002. V.106. P. 529-535
12. Gu. J. Leszczynski J. // J. Phys. Chem. A. 2001. V.105. P. 10366-10375
13. Gu J., Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 2001. V.335. P. 465-472
14. Shishkin O., Gorb L., Leszczynski J. // J. Phys. Chem. B. 2000. V.104. P. 5357-5361
15. Sukhanov O., Shishkin O., Gorb L., Y. Podolyan Ye, . Leszczynski J. // J. Phys. Chem. B. 2003. V.107. P. 2846-2854
16. Podolyan Ye., Rubin Yu.V., Leszczynski J. // J Phys Chem. A. 2000. V. 104. P. 9964-9970.
17. Рубин Ю.В., Лещинский Е. // Вісник Харківського Університету, Біофізичний вісник. 1999. Т.4, № 7. С.11-18
18. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb,M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.;Stratmann, R. E.; Burant, J. C; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A.D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi,M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C; Adamo, C; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson,G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick,D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.;Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz,P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, O. J.; Keith, T.; Al-Laham,M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C; Challacombe,M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.;Gonzalez, C; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. // Gaussian98, Revision A J; Gaussian: Pittsburgh, PA, 1998.
19. Сквайрс Дж. Практическая физика. Москва. Мир, 1971.246 с.
20. O'Brien E.J. // Acta Cryst. 1967. V. 23. P. 92 -99
21. Rosenberg J.M., Seeman N.C., Day R.O., Rich A. // J. Mol. Biol. 1976. V.104. P. 145-167
22. Susi H., Ard J.S., Purcell J.M. // Spectrochim. Acta. 1973. V.29A. P. 725-733
23. Barker D., Marsh R. // Acta Cryst. 1964. V.17. P, 1581-1585
24. Ivanov A.Yu., Krasnokutski S.A., Sheina G., Blagoi Yu.P. // Spectrochim. Acta Part A. 2003. V.59. P. 1959-1973
25. Susi H., Ard J.S., Purcell J.M. // Spectrochim. Acta. 1972. V.28A. P. 1550-1561
26. Stewart R., Jensen L. // Acta Cryst. 1967. V.23. P. 1102-1105
27. Podolyan Ye., Rubin Yu. V., Leszczynski J. // Int. J Quant. Chem. 2001. V.83. P. 203-212
28. Hoogsteen K. // Acta Cryst. 1963. V.16.P.28-38
29. Green D.W., Mathews F.S., Rich A. // J. Biol. Chem. 1962. V.237. P. 3573-3575
30. Frey M.N., Koetzle T.F., Lehmann M.S., Hamilton W.C. // J. Chem. Phys. 1973. V.59, No 2. P. 915-924 .
31. Taylor R, Kennard O. // J Mol. Struct. 1982. V.78. P. 1-28
32. Voet D., Rich A. // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1970. V.10. P. 183-265
33. Hoogsteen K. //Acta Cryst. 1963. V.16. P. 907-916
34. Сухоруков Б.И., Айказян В.Ц., Ершов Ю.А. // Биофизика. 1966. Т.11, № 8. С. 753-765
35. Thewalt U., Bugg C, March R. // Acta Cryst. 1971. V. B27. P. 2358—2363
36. Jeffrey G.A., Kinoshita Y. // Acta Cryst. 1963. V.16, No 20. P. 20-27
37. Viswamitra M.A., Reddy S.B., Lin G.H-Y., Sundaralingam M. // J. Am. Chem. Soc. 1971. V.93. P.4565-4573.
38. Seeman N.C., Rosenberg J.M., Suddath F.L., Kim P.J.J., Rich A. // J. Mol. Biol. 1976. V.104. P. 109-144
39. Viswamitra M.A., Seshardi T.P. // Acta Cryst. 1980. V. B36. P. 2019-2024
2. Ivanov A.Yu., Plokhotnichenko A.M., Radchenko E.D, Sheina G.G., Blagoi Yu.P. // J. Molec. Struct. 1995.V.372. P. 91-100
3. Kwiatkowski J., Leszczynski J. //J. Phys. Chem. 1996. V.100. P. 941-953
4. Shishkin O., Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 1999. V.302. P.262-266
5. Рубин Ю.В. Физические свойства биологически активных аналогов компонентов нуклеиновых кислот.
Дис... докт. физ.-мат. наук: 03.00.02. - Харьков., 2003. 328 с.
6. Florian J., Leszczynsky J. // Int. J. Quant. Chem.: Quant. Biol. Symp. 1995. V.22. P. 201-219
7. Lagant P., Vergoten G., Derreumaux P., Dhennin R. // J. Raman Spectrosc. 1990. V.21. P. 215-228
8. Sponer, J.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. //Phys. Chem. 1996. V.100. P.5590-5596
9. Hobza P, Sponer J. // Chem. Rev. 1999. V.99. P. 3247-3276
10. Gu. J., J. Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 351. P. 403-410
11. Gu J., J. Leszczynski J. // J. Phys. Chem. A. 2002. V.106. P. 529-535
12. Gu. J. Leszczynski J. // J. Phys. Chem. A. 2001. V.105. P. 10366-10375
13. Gu J., Leszczynski J. // Chem. Phys. Lett. 2001. V.335. P. 465-472
14. Shishkin O., Gorb L., Leszczynski J. // J. Phys. Chem. B. 2000. V.104. P. 5357-5361
15. Sukhanov O., Shishkin O., Gorb L., Y. Podolyan Ye, . Leszczynski J. // J. Phys. Chem. B. 2003. V.107. P. 2846-2854
16. Podolyan Ye., Rubin Yu.V., Leszczynski J. // J Phys Chem. A. 2000. V. 104. P. 9964-9970.
17. Рубин Ю.В., Лещинский Е. // Вісник Харківського Університету, Біофізичний вісник. 1999. Т.4, № 7. С.11-18
18. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb,M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.;Stratmann, R. E.; Burant, J. C; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A.D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi,M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C; Adamo, C; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson,G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick,D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.;Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz,P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, O. J.; Keith, T.; Al-Laham,M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C; Challacombe,M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.;Gonzalez, C; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. // Gaussian98, Revision A J; Gaussian: Pittsburgh, PA, 1998.
19. Сквайрс Дж. Практическая физика. Москва. Мир, 1971.246 с.
20. O'Brien E.J. // Acta Cryst. 1967. V. 23. P. 92 -99
21. Rosenberg J.M., Seeman N.C., Day R.O., Rich A. // J. Mol. Biol. 1976. V.104. P. 145-167
22. Susi H., Ard J.S., Purcell J.M. // Spectrochim. Acta. 1973. V.29A. P. 725-733
23. Barker D., Marsh R. // Acta Cryst. 1964. V.17. P, 1581-1585
24. Ivanov A.Yu., Krasnokutski S.A., Sheina G., Blagoi Yu.P. // Spectrochim. Acta Part A. 2003. V.59. P. 1959-1973
25. Susi H., Ard J.S., Purcell J.M. // Spectrochim. Acta. 1972. V.28A. P. 1550-1561
26. Stewart R., Jensen L. // Acta Cryst. 1967. V.23. P. 1102-1105
27. Podolyan Ye., Rubin Yu. V., Leszczynski J. // Int. J Quant. Chem. 2001. V.83. P. 203-212
28. Hoogsteen K. // Acta Cryst. 1963. V.16.P.28-38
29. Green D.W., Mathews F.S., Rich A. // J. Biol. Chem. 1962. V.237. P. 3573-3575
30. Frey M.N., Koetzle T.F., Lehmann M.S., Hamilton W.C. // J. Chem. Phys. 1973. V.59, No 2. P. 915-924 .
31. Taylor R, Kennard O. // J Mol. Struct. 1982. V.78. P. 1-28
32. Voet D., Rich A. // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1970. V.10. P. 183-265
33. Hoogsteen K. //Acta Cryst. 1963. V.16. P. 907-916
34. Сухоруков Б.И., Айказян В.Ц., Ершов Ю.А. // Биофизика. 1966. Т.11, № 8. С. 753-765
35. Thewalt U., Bugg C, March R. // Acta Cryst. 1971. V. B27. P. 2358—2363
36. Jeffrey G.A., Kinoshita Y. // Acta Cryst. 1963. V.16, No 20. P. 20-27
37. Viswamitra M.A., Reddy S.B., Lin G.H-Y., Sundaralingam M. // J. Am. Chem. Soc. 1971. V.93. P.4565-4573.
38. Seeman N.C., Rosenberg J.M., Suddath F.L., Kim P.J.J., Rich A. // J. Mol. Biol. 1976. V.104. P. 109-144
39. Viswamitra M.A., Seshardi T.P. // Acta Cryst. 1980. V. B36. P. 2019-2024
Опубліковано
2006-06-05
Цитовано
Як цитувати
Рубін, Ю., Шукла , М., Подолян , Є., Рубіна , А., & Лещинський , Є. (2006). Вплив комплексоутворення на фізичні властивості компонентів нуклеїнових кислот. Біофізичний вісник, 1(15), 15-23. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/17981
Розділ
Молекулярна біофізика
Авторське право (c) 2005 Биофизический вестник
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
