鳥嘌呤四鏈體中鈉離子移動路線的初步預測.pdf

1、G-四鏈體復合物是一個明顯的極化體系,其形成或解離過程中,Na+的移動路線目前還不十分明確。本文基于在σπ水平的原子.鍵電負性均衡浮動電荷分子力場(ABEEMσπ/MM),首次將其應用到G-四鏈體體系中,初步的預測該體系中Na+的移動路線。ABEEMσπ/MM模型除原子位點外,還明確地定義了孤對電子、σ鍵和π鍵的位置,并且各位點電荷隨分子環(huán)境改變而浮動,因此能更好地反映該體系的極化現(xiàn)象。
　　 為了驗證我們模型的準確性,結合G-

2、四鏈體的結構特點,本文選取G4中的一個Na+和一片G-tetrad為研究對象,為Na+-G-tetrad體系中的Na+設計了三條移動路線,詳細地研究了Na+與G-tetrad的相互作用。首先,我們應用ABEEMσπ/MM模型研究了Na+-G-tetrad體系的性質,包括它的幾何構型、電荷分布等,并在MP2/6-31G(d,p)水平上做了相應的從頭算,二者結果進行了對比,得到了相符合的結果。ABEEMσπ/MM模型驗證了:Na+-G-te

3、trad結構采用平行型的氫鍵,而Na+不存在時,G-tetrad的四個鳥嘌呤通過交叉型氫鍵存在,Na+的存在改變了G-tetrad的氫鍵方式。其次,應用兩種方法研究了Na+在移動過程中Na+-G-tetrad體系的能量變化,結果表明:二者的結果有很好的一致性,ABEEMσπ/MM模型能夠準確地描述Na+-G-tetrad體系,充分驗證了我們模型的準確性。為了更接近實際體系,我們又選取了Na+(2)-G-tetrads和(Na+(3)-G

4、-tetrads為研究對象,研究了Na+(2)和Na+(3)移動過程中Na+(2)-G-tetrads和Na+(3)-G-tetrads體系的能量變化。由于受到計算機的限制,從頭算很難模擬兩片體系,所以此部分僅應用ABEEMσπ/MM模型來預測。研究結果表明:G-四鏈體中的三個Na+最有可能沿α方向依次移出。
　　 文本對Na+-G-tetrad和Na+-G-tetrads體系的研究和探討,為進一步應用ABEEMσπ/MM模型,