Loop环对分子内三螺旋DNA稳定性的影响

用分子力学方法研究了 4个分子内三螺旋DNA ( 5′ d(TC) 6 d(T) m d(CT) 6 d(C) n d(AG) 6,m ,n分别为 4,3)的稳定性 ,并与相应的分子间三螺旋d(TC) 6 d(AG) 6·d(CT) 6进行了比较 .结果表明 :Loop环对分子内三螺旋的稳定性影响较小 ,但是Loop上碱基和糖环构象的变化依赖于Loop环的长度 .Loop使分子内三螺旋DNA嘌呤链的碱基堆积作用降低 ,链长增加 .三螺旋DNA的糖环构象大部分是S型 ,同时也存在N型以及其他构象 .     

三链DNA |dA10 2DT10的近红外付立叶拉曼光谱

最近通过核磁共振、振动光谱和分子力学模拟研究表明,在溶液中三螺旋DNA的构象具有一定程度的复杂性和多样性．本文首次采用近红外付立叶拉曼光谱研究了三螺旋DNA dA10•2d10和相应的双螺旋DNA dA10•dT10在溶液中的构象．结果表明该三螺旋DNA同时存在C3’－内褶／反对称（A－型）和C2’－内褶／反对称（B－型）两种构象,而且在823cm－1处的较强谱带暗示还存在一种处于A和B构型之间的中间构型．对出现在1218cm-1和638cm-1处、归属于对糖环构象敏感的胸腺嘧啶残基的两个特征谱带进行分析,获得了除C2’－内褶构象外其它构型存在的证据．另外,双螺旋DNA的FT－Raman光谱表明该双螺旋DNA在溶液中以A－和B－两种构型共存．     

单嘧磺隆除草剂的晶体构象-活性构象转换的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上对新型除草剂单嘧磺隆绕脲桥部分两个C—N键的内旋转势能面进行计算, 然后对势能面上的驻点进行构型优化和过渡态搜索, 得到单嘧磺隆4种稳定构象和构象转换过程所涉及的8个过渡态结构. 研究结果表明, 单嘧磺隆晶体构象-活性构象转换过程中涉及4种稳定构象和8条转换途径, 脲桥部分NH基团与嘧啶环上N原子所形成的分子内氢键对于构象的稳定性及转换过程起着十分重要的作用. 应用极化连续介质溶剂模型(PCM)在B3LYP/6-31＋＋G(d, p)水平下进行溶剂化效应计算, 结果表明单嘧磺隆从晶体构象转换成活性构象主要是在水相中进行的.     

带电组氨酸侧链与DNA碱基间非键作用强度的理论研究

采用MP2方法和6-31+G(d,p)基组优化得到了带有一个正电荷的组氨酸侧链与4个DNA碱基间形成的18个氢键复合物的气相稳定结构,从文献中获取了组氨酸侧链与DNA碱基间形成的12个堆积和T型复合物的气相稳定结构,使用包含基组重叠误差(BSSE)校正的MP2方法和aug-cc-pVTZ基组及密度泛函理论M06-2X-D3方法和aug-cc-pVDZ基组计算了这些复合物的结合能.研究结果表明,包含BSSE校正的M06-2X-D3方法和aug-cc-pVDZ基组能够给出较准确的结合能;气相条件下,组氨酸侧链与同种DNA碱基间的离子氢键作用明显强于堆积作用和T型作用,组氨酸侧链最易通过离子氢键与胞嘧啶C和鸟嘌呤G作用形成氢键复合物,组氨酸与胞嘧啶C和鸟嘌呤G间的T型作用强于与腺嘌呤A和胸腺嘧啶T间的离子氢键作用;水相条件下,组氨酸侧链与同种DNA碱基间的离子氢键作用仍明显强于堆积作用和T型作用,组氨酸侧链更易与胞嘧啶C和鸟嘌呤G相互作用形成氢键复合物,但是最强的组氨酸侧链与胞嘧啶C间的T型作用明显弱于与腺嘌呤A和胸腺嘧啶T间的离子氢键作用,说明水相条件下组氨酸侧链与DNA碱基间主要通过离子氢键作用形成氢键复合物.     

核酸碱基与甘氨酸二肽间氢键作用的最佳位点

优化得到了碱基腺嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶、鸟嘌呤及胞嘧啶与甘氨酸二肽分子形成的28个氢键复合物的稳定结构并计算了结合能,探讨了五种碱基与甘氨酸二肽分子间氢键作用的最佳位点.本文研究发现:每种碱基均可以通过不同位点与二肽分子形成氢键复合物,腺嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶、鸟嘌呤及胞嘧啶分别最倾向使用A3、T1、U1、G3及C1位点与甘氨酸二肽分子形成氢键复合物;碱基分子某位点的质子化反应焓变越负所形成的氢键复合物越稳定,去质子化反应焓变越小所形成的氢键复合物越稳定;由氢键复合物的结合能计算得到的稳定性次序与由碱基分子质子化和去质子化反应焓变推得的稳定性次序一致.     

含有2'-O-甲基伪胞苷的寡核苷酸合成用于DNA三链的合成

三绞脱氧核糖核酸生成的可能性已知对双绞DNA的结构和功能有直接的影响,为增长三重态DNA生成的稳定性。我们设计并合成了2-氨基-5-(2-O-甲基-β-D-呋喃核糖基)-4(1H)-嘧啶酮或2'-O-甲基拟异胞嘧啶并取代第三股上的原来的碳。     

DNA中醛基嘧啶的化学检测

基因组DNA除A、G、T、C四大经典碱基外,还存在上百种稀有碱基。其中,醛基嘧啶(5-醛基胞嘧啶和5-醛基尿嘧啶)是DNA中天然存在的嘧啶类修饰碱基,在哺乳动物细胞中广泛分布。5-醛基胞嘧啶除参与DNA主动去甲基化过程外,还具备独立的表观遗传功能;而5-醛基尿嘧啶通常被认为是一种基因毒性很高的DNA氧化损伤。根据醛基嘧啶的特征结构,有针对性地开发准确、灵敏和简便的检测方法,从全基因组范围内对他们进行定性、定量和区域定位,是进一步明确这类碱基修饰物调控机制的基础和前提。本文从选择性化学标记的角度总结了近年来醛基嘧啶检测方法的研究进展。     

取代基对腺嘌呤与胸腺嘧啶氢键复合物体系结合能的影响

优化得到了17个取代胸腺嘧啶与腺嘌呤形成的氢键复合物的结构,并计算了这些复合物的结合能,探讨了胸腺嘧啶上不同取代基对结合能的影响.结果表明,CF3取代的胸腺嘧啶与腺嘌呤间的结合能大于胸腺嘧啶与腺嘌呤间的结合能,这可能是屈氟尿苷具有阻止病毒及肿瘤扩散功能的原因所在.SO3H,CN和NO2取代的胸腺嘧啶与腺嘌呤间具有更大的结合能,表明这3个基团取代的胸腺嘧啶也可能具有潜在的抗肿瘤作用.分子中原子理论与自然键轨道分析表明,在所有体系中,氢键N—H…N最强,N—H…O C次之,C—H…O C最弱,轨道作用在氢键作用中占有重要地位.     

取代嘧啶化合物的合成和生物活性研究

合成了14个新型取代嘧啶类化合物,结构经质谱、红外光谱、氢核磁共振光谱和元素分析确证.杀虫、杀菌和除草活性测定结果表明,部分化合物具有良好的杀菌活性.在嘧啶环的2-位上导入二甲氨基时表现出杀菌活性,但在嘧啶环的5-位上有甲基取代基时,杀菌活性下降.在嘧啶的4-位导入苯氧基时,显示出良好的杀菌活性,如化合物3b,3c和3e,苯环上的最优取代基是2-硝基-4-三氟甲基.     

利用侧链修饰寡聚DNA组装CdS有序纳米结构

由于 DNA分子具有特殊的结构和碱基配对特性 ,人们已经意识到利用 DNA分子将无机纳米粒子 (量子点 )组装成各种不同的有序纳米结构的可行性 [1～ 5] .如 Mirkin等 [6 ,7]利用端基修饰的寡聚 DNA将金纳米粒子组装成有序的六方堆积的层状结构 .Alivisatos等 [8]利用单链 DNA为模板 ,通过在 3′和5′端修饰巯基的互补 DNA将两个或三个金纳米粒子连接起来形成“人造分子”.本文中我们首次报道通过在侧链 ( 5′端 C1和 C2之间的磷酸根 )上修饰巯基的寡聚胞嘧啶 ( Oligo C10 - SH )和寡聚鸟嘌呤( Oligo G10 - SH)复性过程将 Cd S纳米…