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鸟嘌呤四链体中Na^+的移动
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]辽宁师范大学化学化工学院,辽宁大连116029
  • 相关基金:国家自然科学基金(20633050,20873055)和辽宁省教育厅基金(2008s133,2009T057,LNETRC0503)资助项目
中文摘要:

Na^+-G-四链体复合物是一个明显的极化体系,其形成或解离过程中,Na^+的移动路线目前还不十分明确.σπ水平的原子-键电负性均衡方法融合进分子力学(ABEEMσπ/MM)模型除原子位点外,还明确地定义了孤对电子、σ键和π键的位置,并且各位点电荷随分子环境改变而浮动,因此能更好地反映该体系的极化现象.本文应用ABEEMσπ/MM方法研究了Na^+-G-四平面复合物的性质,包括它的几何构型、电荷分布和结合能等,并在MP2/6-31G(d,p)水平上做了相应的从头算,两种结果十分吻合.Na^+的存在改变了G-tetrad的氢键方式.通过比较Na+各条移动路线中体系的结合能,预测G-四链体中三个Na^+最有可能沿α方向依次移出.以上研究为进一步应用ABEEMσπ/MM模型进行G-四链体中离子交换通道的动力学模拟打下坚实的基础.

英文摘要:

The Na^+-G-quadruplex complex is a polarized system and the mobility of Na^+ during its formation or decomposition is still unclear. The atom bond electronegativity equalization method at the σπ level fused into molecular mechanics (ABEEMσπ/MM) model clearly defines the lone-pair electron, σ bond and π bond sites in addition to the atomic sites. The partial charge fluctuation is calculated in accordance with a change in the molecular environment and so this method should account well for the polarization effect. In this paper, we discuss some properties for the Na^+-G- tetrad complex including its geometry, charge distribution, and binding energy according to the ABEEMσπ/MM method. We also investigate these properties for the Na^+-G-tetrad complex using the ab initio method at the MP2/6- 31G(d,p) level. The ABEEMσπ/MM results are in good agreement with the ab initio results. The presence of Na^+ changes the hydrogen bonds in the G-tetrad. By comparing the binding energy of the system for every Na^+ mobile path, we predict that the most probable path is that three Na^+ ions move away individually from the G-quadruplex along the σ orientation. This study lays a solid foundation for the dynamic simulation of ion exchange channels in a G- quadruplex using the ABEEMσπ/MM model.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781