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J-GLOBAL ID：201702276585963103   整理番号：17A0559641

平行および逆平行DNA四重螺旋を支配する弱い超分子相互作用:実験的に導出したモデルの大規模量子力学解析からの洞察

Weak Supramolecular Interactions Governing Parallel and Antiparallel DNA Quadruplexes: Insights from Large-Scale Quantum Mechanics Analysis of Experimentally Derived Models

著者 (3件)： Yurenko Yevgen P. (CEITEC - Central European Institute of Technology, Masaryk University, Kamenice 5/A4, 625 00, Brno, Czech Republic) ,  Novotny Jan (CEITEC - Central European Institute of Technology, Masaryk University, Kamenice 5/A4, 625 00, Brno, Czech Republic) ,  Marek Radek (CEITEC - Central European Institute of Technology, Masaryk University, Kamenice 5/A4, 625 00, Brno, Czech Republic)
資料名： Chemistry - European Journal  (Chemistry - European Journal)
巻： 23  号： 23  ページ： 5573-5584  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0744A  ISSN： 0947-6539  CODEN： CEUJED  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： グアニン(G)四重螺旋のトポロジーとエネルギーは,それらのストランド内の超分子相互作用により支配される。本研究では,(4+0)平行(P)および(2+2)反平行(AP)四重螺旋システムのステムを形成する超分子相互作用を解析するために,広範な量子力学(QM)研究を行った。高品質の実験構造から,PとAPの大規模(約400原子)モデルを構築した。結果は,PおよびAP構造のそれぞれが,超分子相互作用の個別のネットワークにより形成されるという証拠を提供する。PおよびAPシステムにおける水素結合の電子のトポロジカルな特徴の解析は,Pモデルがより強力なテトラド内水素結合から利益を得ることを示す。テトラド間スタッキング相互作用に関して,非共有結合相互作用プロットとエネルギー分解解析手法の両方が,P四重螺旋のステムがAPステムよりスタッキングから多くの利益を得ることを示唆する。2つのトポロジーに関するエネルギー安定化における差は約10%である。APシステムと比較して,P四重螺旋のステムにおけるより強い水素結合とスタッキング相互作用は,グアニンリッチなオリゴヌクレオチドが,核酸塩基のすべて逆配向のすべて平行ステムを形成する傾向があるという実験的観察を説明する重要な指標であり得る。しかし,本質的な安定化に加えて,G-四重螺旋の折り畳みプロセスのエネルギー学および動力学に影響する部分的脱溶媒和効果は,さらなる研究を必要とする。Copyright 2017 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 四重螺旋 ,  *分子間相互作用 ,  *量子論 ,  脱離反応 ,  *DNA【核酸】 ,  ab initio法 ,  化学 ,  窒素複素環化合物 ,  ヒドロキシ化合物
準シソーラス用語： スタッキング相互作用 ,  *四重鎖DNA ,  脱溶媒和 ,  超分子化学 ,  *超分子相互作用

著者キーワード (5件)： ab initio calculations ,  G-quadruplexes ,  hydrogen bonds ,  noncovalent interactions ,  supramolecular chemistry

分類 (1件)： 核酸一般  (EB04010U)

物質索引 (1件)： グアニン

タイトルに関連する用語 (11件)： 平行 ,  DNA ,  四重螺旋 ,  超分子相互作用 ,  実験 ,  導出 ,  モデル ,  大規模 ,  量子力学 ,  解析 ,  洞察