PDF《丝氨酸组酰胺对 5c -pTpTpCp-3c》

3 Form ed surpermolecular syste m ofL-Ser -H is m-5c -pTpTpCp -3c( A) and D-Ser -Hism-5c -pTpTpCp -3c( B) 先用 Gaussian 03程序分别对 L-Ser -H ism 和D-Ser -H is m 的结构进行分子力学优化, 得到最低能量 构象. L-Ser -H ism和D-Ser -H ism的总能量分别为 - 6801565和-67618955 a . u . 因此, L-Ser -H is m 型比 D-Ser -H ism型稳定. 再在 MOPAC 软件中用 MNDO 方法对此超分子进行半经验算法优化, 最后, 在RHF /6 -31G水平上进行了单点计算. 得到 L /D 型丝氨酸组酰胺与 DNA分子间的相互作用.

2 结果与讨论 通过 L-Ser -H ism和D-Ser -H ism与5c -pTpTpCp-3c 超分子体系的模拟计算得到相互作用图 (图4). Fig .

4 Structures ofm olecular interaction between L-Ser -H is m-5c -pTpTpCp -3c( A) and D-Ser -H ism-5c -pTpTpCp -3c( B)

2 .

1 超分子体系的稳定性 计算结果表明, L /D-Ser - H ism与5c -pTpTpCp -3c 反应的生成热分别是 4097108和5058170 kJ . 说明 该反应是吸热反应, 生成热的值越大该体系越不稳定. 因此 D 型超分子不稳定, 不易生成. 而L-Ser -

1567 No .

8 刘华鼐等: 丝氨酸组酰胺对 5c -pTpTpCp-3c 片段切割作用的量子化学计算 H ism 比D-Ser -H ism 型更易与 5c -pTpTpCp -3c 进行反应.

2 .

2 超分子体系的电荷比较 L /D-Ser -H ism 与5c -pTpTpCp -3c 之间的相互作用不仅是简单的小分子在生物大分子上的定位, 而且 对磷原子具有明显的活化作用. 由表 1电荷布居情况可见, 当D-Ser -H ism 和磷酸基上的氧形成氢键 后, 由于氧原子的电负性, 磷酸各原子的静电荷重新分布, P66 , P81的正电荷比没有形成氢键的磷酸 相应位置上的原子 P47正电荷分别增多了

2014 %和1416 %;

而L-Ser -H ism形成氢键后, P原子上的正 Table

1 Charge population of P atom A tom L-type Mulliken D-typeMulliken P47

11603 1

1807 P66

21098 2

1186 P81

11974 2

1070 电荷比相应位置上的原子 P47 分别增多了

3018 % 和2311 %, 说明磷原子被明显活化, 极易受到亲核 基团 ( ) HOB)的进攻而断裂. 从电荷增多的程度可 看出, L-Ser -H ism比D-Ser -H ism 对5c -pTpTpCp -3c 具 有更强的切割活性.

2 .

3 超分子的键长比较 计算结果表明, L /D-Ser - H ism的氢键作用对磷酸基上的 P) O 键影响不同, 没有受到氢键作用的 P47) O46的键长为

01159331 n m, 而其它的 P) O 键的键长为 01144~

01148 n m. 但是 P66) O65 键长 为01178236 nm, 在P66上连接的另一个 O67却与丝氨酸组酰胺上的 H21相连, 键长为

01083496 n m. 原本与该氢相连的 O6与其的距离为

01136 n m, 比原来的键长明显增加. 有人通过分子对接得到的相 应距离分别是

01096172 n m ( O6) H21),

01167313 nm( O67) H21) [

17 ] . 可见原本在羟基上的氢原子在 氢键的帮助下转移到 O67上, 使O6带更多的负电荷, 有利于亲核进攻磷形成五配位结构.

2 .

4 分子间的有效识别 图 5分别标出了 L (D )-Ser -H ism 与5c -pTpTpCp -3c 分子识别中有关的氧原子、氮原子以及形成氢键 的非氢原子之间的距离. L-Ser -H ism 亲核基团 ( ) HO B)与5c -pTpTpCp -3c 磷酸基磷原子之间的距离是

0130 n m, D-Ser -H ism亲核基团 ( ) HOB)与5c -pTpTpCp -3c 磷酸基磷原子之间的距离是

0132 nm, 有利于 亲核进攻, 而且此酰胺同时与 5c -pTpTpCp -3c 中的两个相邻磷酸基团相互作用, 充分证实了实验结果. F ig .

5 Effective mo lecular recognition bet ween L-Ser -H ism-5c -pTpTpCp -3c(A ) and D-Ser -H ism-5c -pTpTpCp -3c( B)