Tag Archives: ab initio розрахунки

Конформаційна ємність молекули 5′-дезоксіаденілової кислоти: квантово-механічне дослідження методом функціоналу густини

Т. Ю. Ніколаєнко1, Л. А. Булавін1, Д. М. Говорун1,2

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ;
е-mail: tim_mail@ukr.net

Квантово-механічним методом функціоналу густини на рівні теорії MP2/6-311++G(d,p) // DFT B3LYP/6-31G(d,p) проведено повний конформаційний аналіз молекули 5′-дезоксіаденілової кислоти. Виявлено 726 її конформерів із відносними енергіями Гіббса від 0 до 12,1 ккал/моль за нормальних умов. Встановлено, що енергетично найвигіднішою є структура із «північною» (N) конформацією фуранозного кільця та syn-орієнтацією нуклеотидної основи, стабілізована внутрішньомолекулярними водневими зв’язками OP1HP1∙∙∙N3 та O3′H∙∙∙OP. Структура чотирьох із виявлених конформерів подібна до структури нуклеотидів ДНК у AI-, і чотирьох – у BI-формі. Структура одного із одержаних конформерів 5′-дезоксіаденілової кислоти (з відносною енергією ΔG = 5,4 ккал/моль) близька до відомої кристалічної структури гідрату натрієвої солі цієї молекули, встановленої методами рентгеноструктурного аналізу. Показано, що найчутливішими до конформації молекули є заряди атомів C4′ і C5′. Продемонстровано роль внутрішньомолекулярних водневих зв’язків типу OH∙∙∙N у формуванні просторової структури молекули.