Наведена катіоним порфірином агрегація гібридів вуглецева нанотрубка-олігонуклеотид: вплив температури на стабільність гібрида
Анотація
Контрольована агрегація вуглецевих нанотрубок, покритих одноланцюговою ДНК, дає
можливість одержання ізольованих нанотрубок високої щільності у водній суспензії й сприяє
їхній інтеграції в багатофункціональні структури й пристрої. Методом молекулярної динаміки
виконане моделювання (протягом 30 нс при 300 К) системи, що складається із двох нанотрубок
(хіральність (10,0)) з накрученими олігонуклеотидами (rС)30 і з'єднаних 4 молекулами катіонного
порфірина TМРуР4. Продемонстрована стабільність гібрида у воднім середовищі. Підвищення
температури системи до 373 К і подальше моделювання протягом 10 нс не призвело до розпаду
агрегату із двох нанотрубок. При цьому відзначається поява нових контактів, що підсилюють
зв'язування трубок, як за рахунок зсуву полімерів з основної трубки на сусідню трубку, так і
завдяки прояву зв'язування двох олігомерів через стекінг дімери/тримери цитозинів різних
полімерів і воднево-зв'язаних димерів цитозинів, що належать двом полімерам. Відзначимо, що
порфірини, розташовані на трубці між двома витками, зміцнюють полімер і стримують його
зміщення з нанотрубки
Завантаження
Посилання
2. DNA-Assisted Dispersion and Separation of Carbon Nanotubes / M. Zheng, A. Jagota, E. Semke, [et al.] // Nature Mater. – 2003. - V. 2. - P. 338-342.
3. Assembly of Single-Walled Carbon Nanotubes on DNA-Origami Templates through Streptavidin–Biotin Interaction / A.-P. Eskelinen, A. Kuzyk, T.K. Kaltiaisenaho, [et al.] // Small – 2011. - V. 7. - P. 746–750.
4. RNA-Wrapped Carbon Nanotubes Aggregation Induced by Polymer Hybridization / V.A. Karachevtsev, G.O. Gladchenko, M.V. Karachevtsev, [et al.] // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2008. - V. 497. - P. 339-351.
5. Nanohybrid Structures Formed by Carbon Nanotubes with Long Polynucleotide / V.A. Karachevtsev, M.V. Karachevtsev, V.S. Leontiev, [et al.] // Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostruct. – 2010. - V. 18. - P. 531–537.
6. Barone P.W. Reversible Control of Carbon Nanotube Aggregation for a Glucose Affinity Sensor / P.W. Barone, M.S. Strano // Angew. Chem. Int. Ed. – 2006. - V. 45. - P. 8138 –8141.
7. Chen R. J. Controlled Precipitation of Solubilized Carbon Nanotubes by Delamination of DNA / R.J. Chen, Y. Zhang // J. Phys. Chem. B – 2006. - V. 110. - P. 54-57.
8. Porphyrin Assemblies on DNA as Studied by a Resonance Light-Scattering Technique / R.F. Pasternack, C. Bustamante, P.J. Collngs, [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 1993. - V. 115. - P. 5393-5399.
9. Raman Spectroscopy and Theoretical Characterization of Nanohybrids of Porphyrins with Carbon Nanotubes / V.A. Karachevtsev, E.S. Zarudnev, S.G. Stepanian, [et al.] // J. Phys. Chem. C – 2010. - V. 114. - P. 16215–16222.
10. Bionano Donor Acceptor Hybrids of Porphyrin, ssDNA, and Semiconductive Single-Wall Carbon Nanotubes for Electron Transfer via Porphyrin Excitation / F. D’Souza, S.K. Das, M.E. Zandler, [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 2011. - V. 133. - P. 19922–19930.
11. Unusual Aggregation of Poly(rC)-wrapped Carbon Nanotubes in Aqueous Suspension Induced by Cationic Porphyrin / E.S. Zarudnev, A.M. Plokhotnichenko, V.S. Leontiev, [et al.] // J. Mater. Chem. – 2012. - V. 22. - P. 10795-10804.
12. Scalable Molecular Dynamics with NAMD / C. Phillips, R. Braun, W. Wang, [et al.] // J. Comput. Chem. – 2005. - V. 26. - P. 1781-1802.
13. Foloppe N. All-atom Empirical Force Field for Nucleic Acids: Parameter Optimization Based on Small Molecule and Condensed Phase Macromolecular Target Data / N. Foloppe, A.D. MacKerell Jr. // J. Comput. Chem. – 2000. - V. 21. - P. 86-104.
14. Humphrey W. VMD: Visual Molecular Dynamics / W. Humphrey, A. Dalke, K. Schulten // J. Molec. Graphics – 1996. - V. 14. - P. 33-38.
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).
