Peptid nukleinsavak szerkezete - elméleti számítások = Peptide Nucleic Acids - Theoretical Approach

Körtvélyesi, Tamás and Bogár, Ferenc and Kovács, Lajos and Pálinkó, István and Paragi, Gábor and Penke, Botond (2009) Peptid nukleinsavak szerkezete - elméleti számítások = Peptide Nucleic Acids - Theoretical Approach. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 61577_ZJ1.pdf Download (461kB)

Abstract

Megállapítottuk, hogy a 3- és 5-metil-6-aminouracil mesterséges nukleobázisok (NB-ok) valamely természetes bázissal alkotott bázispárja energetikailag az A-T párhoz áll közel. Néhány esetben azt tapasztaltuk, hogy képesek a G-C párhoz hasonló kölcsönhatási energiára. DNS-be, RNS-be építve a mesterséges NB-ok inkább az A-T párhoz közeli kölcsönhatást alakíthat ki, nagyobb konformációs szabadsággal bíró PNS esetében már könnyebben előállhatnak a nagyobb kötésenergiájú geometriák is. Így PNS-ben alkalmazásuk alternatívát jelenthet a C, vagy G NB-okkal való párképzésre. PNS di- és tetrapeptidmodellek energetikailag legjobb szerkezeteit és a legfontosabb intramolekuláris kölcsönhatásokat határoztuk meg elméleti módszerekkel. 3,5,7 egység hosszú PNS lánc középső monomer egységében meghatároztuk a bázis síkjának és a linker részen megadott sík relatív orientációját módosított xantinil bázis két tautomerjénél. Kidolgoztunk egy kiértékelési eljárást, amely alkalmas a PNS konformációs terének elemzésére. A PNS duplexben a H-híd kötések és a pi-stacking töltés eltolódást okoz, amelynek hatása van a szálak és a bázisok közötti kölcsönhatásokra. Peptid, PNS modellek és duplex fém ionnal (Cu2+, Zn2+) alkotott komplexek szerkezetét elméleti módszerekkel tanulmányoztuk. Új modellt dolgoztunk ki GC állófázis polaritásának leírására és spermidin-PNS molekulák polisziloxánokon történő megkötődésére. PNS és peptid modellek kötődését tanulmányoztuk HSP90 fehérjén dokkolással. | The base pairs (BPs) of 3- and 5-methyl-6-aminouracils with natural nucleobases (NBs) was studied theoretically. The interaction energy (Einter) of the BPs was analyzed using a quantitative bond energy decomposition scheme. The results show that the Einter of an artificial-natural BP is mostly close to the Einter of the A-T. Incorporating the 6-aminouracils into DNA/RNA strands, we expect Einter similar to that of the A-T BP. In PNA the orientation of the NB are strongly influenced by the flexibility of the linker part between the main-chain and the NB. Two tautomeric forms were introduced (7H,9H) of 3-xanthinyl (3X), where in case of the 9H compound allows for an additional intramolecular bond between the linker and the NB part of the PNA monomer. Structures were examined by our method, which is the generalization of the Ramachandran-protocol. 9H tautomer was found to have a special orientation stabilized by the extra intermolecular interaction. The best conformations of PNS dipeptide models (A,T,C,G,U) and Ac-XGG(A)-NHMe tetrapeptide models were analyzed by MM, semiempirical QC and ab initio/DFT methods. Interactions (H-bonds, pi-stacking) in PNA.PNA and PNA.DNA duplexes were analyzed as well as the interactions of metal ions (Cu2+, Zn2+) on the structure of duplexes, monomers and small peptides. New models were developed on the polarity of stationary phases and binding of biopolymers on polysiloxanes. Binding of peptide derivatives was theoretically described on HSP90.

Actions (login required)

Edit Item