Архив журнала > 2011 > № 4, июль-август

КОНФОРМАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ МОЛЕКУЛЫ 5 -ДЕЗОКСИАДЕНИЛОВОЙ
КИСЛОТЫ: КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ

Т. Ю. Николаенко1, Л. А. Булавин1, Д. Н. Говорун1,2

1Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Украина;
2Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Киев;
е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Квантово-механическим методом функционала плотности на уровне теории MP2/6-311++G(d,p) // DFT B3LYP/6-31G(d,p) выполнен полный конформацонный анализ молекулы 5?-дезоксиадениловой кислоты. Обнаружены 726 ее конформаций с относительной энергией Гиббса при нормальных условиях от 0 до 12,1 ккал/моль. Установлено, что энергетически наиболее выгодная структура имеет «северную» (N) конформацию фуранозного кольца и syn-ориентацию нуклеотидного основания, а также стабилизирована внутримолекулярными водородными связями OP1HP1???N3 и O3?H???OP. Структура четырех из обнаруженных конформеров подобна структуре нуклеотидов ДНК в AI-, и четырех – в BI-форме. Структура одного из полученных конформеров 5?-дезоксиадениловой кислоты (с относительной энергией ?G= 5,4 ккал/моль) близка к известной кристаллической структуре гидрата натриевой соли этой молекулы, установленной методами рентгеноструктурного анализа. Показано, что эффективные заряды атомов C4? і C5? наиболее чувствительны к конформации молекулы. Продемонстрирована роль внутримолекулярных водородных связей типа OH???N в формировании структуры молекулы.

Ключевые слова: нуклеотид, 5?-дез­оксиадениловая кислота, конформационный анализ, ДНК, ab initio расчеты, водородные связи.

Оригинал статьи на украинском языке доступен для скачивания в формате PDF.

© Украинский биохимический журнал