18685.氧化鳥嘌呤堿基對中氫鍵的理論研究

1、分類號：密級：學(xué)校代碼：學(xué)號：遣掌師筢大學(xué)10165201211000965碩士學(xué)位論文氧化烏嘌呤堿基對中氫鍵的理論研究作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：張千慧物理化學(xué)理論與計算化學(xué)劉翠2015年3月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要DNA中的氧化堿基，會引起生物體的衰老、癌變或其他病變，其中氫鍵起著至關(guān)重要的作用，對氧化堿基對中氫鍵的研究已成為人們關(guān)注的焦點。8oxoG和FapyG是最為常見的鳥嘌呤(Guanine)氧化產(chǎn)物。本論文

2、以含這兩種氧化堿基的堿基對為模型分子，對其中的氫鍵進(jìn)行理論研究，取得以下研究成果：；1應(yīng)用高等量子化學(xué)方法，對氧化堿基對進(jìn)行結(jié)構(gòu)、能量等性質(zhì)的計算和分析。在B3LYP／631G水平下，對模型分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及NBO分析；采用MP2／augccpVDZ方法計算體系的能量，并考慮BSSE校正；應(yīng)用IIF／STO3G方法查看分子軌道圖像等。討論正常堿基與氧化堿基，在幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及能量等性質(zhì)上的異同。G被氧化為8OXOG后，N7和06原子

3、所帶電荷變得更負(fù)，使得它們作為氫鍵供體的能力增強(qiáng)。8OXOG的1區(qū)域處形成的氫鍵復(fù)合物更穩(wěn)定，2、3區(qū)域性質(zhì)相似。G被氧化為FapyG后：N7、N9及06原子所帶的電荷變負(fù)，同時06作為氫鍵受體的能力增強(qiáng)。所有氧化堿基對中，NitN比NHO型氫鍵作用更強(qiáng)，且在NHN型氫鍵中，供體N原子在六元環(huán)上的氫鍵，強(qiáng)于供體N原子在氨基或開環(huán)上的氫鍵。兩種類型的氧化堿基對，與正常堿基單體相比，形成氫鍵的受體原子所帶電荷平均都變負(fù)O05e，供體氫原子所

4、帶電荷平均變正O02e。與氣相中堿基對相比，水溶劑對堿基對的結(jié)合能影響較大且次序發(fā)生改變。2以高水平量子化學(xué)方法及極化力場為基準(zhǔn)，發(fā)展適用于氧化堿基對的氫鍵原位估算模型。氫鍵能為形成氫鍵原子間靜電、范德華和二級相互作用之和。本文以含8oxoG堿基對為模型分子，利用該模型計算得到的氫鍵能與從頭算MP2結(jié)果比較，平均絕對偏差為207kcal／mol。該模型的主要優(yōu)勢在于：只要體系的構(gòu)象已知，就可以通過相應(yīng)位點間的相互作用能，快速且準(zhǔn)確的計算