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J-GLOBAL ID：201302291611323696   整理番号：13A0736743

アニオン2′-デオキシリボヌクレオチド中の核酸塩基:構造,想定的安定性及びプロトン親和性に関するDFT/B3LYP研究

Nucleic Acid Bases in Anionic 2′-Deoxyribonucleotides: A DFT/B3LYP Study of Structures, Relative Stability, and Proton Affinities

著者 (6件)： PALAMARCHUK Gennady V. (STC Inst. for Single Crystals, National Acad. of Sci. of Ukraine, Kharkiv, UKR) ,  SHISHKIN Oleg V. (STC Inst. for Single Crystals, National Acad. of Sci. of Ukraine, Kharkiv, UKR) ,  SHISHKIN Oleg V. (V.N.Karazin Kharkiv National Univ., Kharkiv, UKR) ,  GORB Leonid (Inst. of Molecular Biology and Genetics, National Acad. of Sci. of Ukraine, Kyiv, UKR) ,  GORB Leonid (Jackson State Univ., Mississippi, USA) ,  LESZCZYNSKI Jerzy (Jackson State Univ., Mississippi, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 117  号： 10  ページ： 2841-2849  発行年： 2013年03月14日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アニオンヌクレオチド中プロトン親和性の計算値がヌクレオシドと中性ヌクレオチドに対するプロトン親和性よりも顕著に高い(2~3eVほど)ことに注目した。このことはDNA高分子中塩基のプロトン親和性がリン酸基の負電荷の遮蔽または中性化程度を変えることによって同調できることを仮定する可能性を明らかにする脈絡で,B3LYP/aug-cc-pvdz理論水準でDFT計算機利用研究によってアニオン正準2′-デオキシリボヌクレオチド中核酸塩基のプロトン化を調べた。プロトン化がプリンヌクレオチドの立体配座空間の顕著な減少を導き,一方,非プロトン化分子に対して見いだされるほぼすべての配座異性体はプロトン化チミジン5′-リン酸(mdTMP)と2′-デオキシシチジン5′-リン酸(mdCMP)に対するポテンシャルエネルギー面最小に相当することを示した。しかしながら,すべてのヌクレオチドにおいて,唯一一個の配座異性体を占有した。このとは第二の配座異性体の少数集団が観測されるカルボニル基に付着したプロトンを有するmdTMPとmdCMPを除くプロトン化分子すべての互変異性体に適応する。核酸塩基のプロトン化はNグリコシド結合の著しい延伸を導く。これらの知見は核酸塩基のプロトン化がグリコシド結合の開裂における第一段階であることの示唆と良く一致する。両チミンのカルボニル基の酸素原子とシトシン,グアニン及びアデニンのピリミジン環のN3原子は2′-デオキシリボヌクレオチドアニオンのプロトン化に対し最優先部位であることを示している。2′-デオキシグアノシン5′-リン酸(mdGMP)の塩基とmdTMP中チミン部分に対して最高プロトン親和性を観察した。

シソーラス用語： *デオキシリボヌクレオチド ,  *核酸塩基 ,  *安定性 ,  *プロトン親和力 ,  プロトン化 ,  立体配座 ,  立体異性体 ,  ポテンシャルエネルギー面 ,  プリンヌクレオチド ,  構造異性体 ,  互変異性 ,  水素移動 ,  グリコシド化 ,  化学結合 ,  開裂反応 ,  ピリミジン塩基 ,  カルボニル基 ,  プリン塩基 ,  ヌクレオシド ,  密度汎関数法 ,  基底関数系 ,  計算機利用 ,  中性化 ,  幾何学量 ,  電子密度 ,  Gibbs自由エネルギー ,  核間距離 ,  グアニンヌクレオチド ,  シトシンヌクレオチド ,  窒素複素環化合物 ,  ヒドロキシ化合物 ,  ウレア化合物 ,  チミンヌクレオチド
準シソーラス用語： B3LYP法 ,  グリコシド結合 ,  プロトン親和性 ,  リン酸基 ,  核酸立体配座 ,  幾何学的パラメータ ,  結合長 ,  互変異性体 ,  配座異性体

分類 (1件)： 核酸一般  (EB04010U)

物質索引 (7件)： 2′-デオキシグアノシン5′-りん酸 ,  2′-デオキシシチジン5′-りん酸 ,  アデニン ,  グアニン ,  シトシン ,  チミジン5′-りん酸 ,  チミン

タイトルに関連する用語 (9件)： アニオン ,  デオキシリボヌクレオチド ,  核酸塩基 ,  想定 ,  安定性 ,  プロトン親和性 ,  DFT ,  B3LYP ,  研究