Biopolym. Cell. 1995; 11(5):15-20.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0003F5
Нуклеотидні основи як СН-кислоти
1Говорун Д. М., 1Кондратюк І. В., 1Желтовський М. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

Напівемпіричним квантовохімічним методом AMI в режимі оптимізації всіх структур­них параметрів досліджено газофазну СН-кислотність ряду пуринових (Ade, Gua, Хап, Hyp і Pur), піримідинових (Ura, Thy, Cyt і Руг) нуклеотидних основ та імідазолу (Im). Порівняння енергії депротонування зв'язків СН, яка визначає протонодонорні властивості останніх (чим менша енергія депротонування зв'язку, тим силь­ніша його протонодонорна функція) і лежить в діапазоні 350,8 ккал/моль (Hyp) – 403,4 ккал/моль (Im), з зарядами на атомах водню груп СН, їхніми рівноважними довжинами і частотами валентних СН-коливань свідчить про те, що на відміну від «нормальних» органічних СН-кислот, для нуклеотидних основ не вдається зафіксувати простих кореляційних співвідношень між СН-кислотністю і фізико-хімічними параметрами, що її визначають. Це пояснюється тим, що в стабілізацію карбаніонів нуклеотидних основ істотний, якщо не вирішальний, внесок на фоні Індуктивного механізму дають ефекти електронного спряження – про це свідчить значна делокалізація надлишкового негативного заряду при де протону ванні зв'язків СН. Отримана в роботі кількісна інформація щодо газофазної СН-кислотності нуклеотидних основ може бути використана, зокрема, для прогнозування внеску водневих зв'язків за участю груп СН азотистих основ у високо специфічні білково-нуклеїнові контакти.
Повний текст: (PDF, українською)

References

[1] Poltev VI, Bruskov VI, Shuliupina NV, Rein R, Shibata M, Ornstein R, Miller J. Genotoxic modification of nucleic acid bases and biological consequences of it. Review and prospects of experimental and computational investigations. Mol Biol (Mosk). 1993;27(4):734-57.
[2] Bruskov VI. Model systems protein-nucleic acid recognition: Author. dis. ... Dr. biol. Sciences. Moscow, Moscow State University, 1990; 38 p.
[3] Raevskii OA. The structure and properties of complexes simulating molecular recognition. Russ Chem Rev. 1990;59(3):219-33. 10.1070/RC1990v059n03ABEH003521
[4] Pelletier H, Sawaya MR, Kumar A, Wilson SH, Kraut J. Structures of ternary complexes of rat DNA polymerase beta, a DNA template-primer, and ddCTP. Science. 1994;264(5167):1891-903.
[5] Taylor R, Kennard O. The molecular structures of nucleosides and nucleotides. 1. The influence of protonation on the geometries of nucleic acid constituents J Mol Struct. 1982;78(1-2):1–28.
[6] Bruskov VI, Okon MS. Thermal characteristics of the C--H...O hydrogen bonds formed by nucleic acid base analogs. Dokl Akad Nauk SSSR. 1984;277(6):1482-6.
[7] Zheltovsky NV, Samoilenko SA, Kondratyuk IV, Kolomiets IN, Stepanyugin AV. Recognition of purine bases and nucleosides by the amino acid carboxylic group. J Mol Struct. 1995; 344 (1-2):53-62.
[8] Zheltovsky NV, Samiylenko SP, Kolomiets IN, Kondratyuk IV, Stepanyugin AV. The investigation of interactions of hypoxanthine, xanthine and their methyl and glycosyl derivatives with amino acid carboxylic group by spectroscopic methods. Biopolym Cell. 1993; 9(3):17-22.
[9] Govorun DM, Kondratyuk IV, Zheltovsky NV. Acidic-basic properties of molecular xanthine and its complex formation ability. Biopolym Cell. 1994; 10(6):61-4.
[10] Govorun DM, Kondratyuk IV, Zheltovsky NV. Acidic-basic properties of molecular hypoxanthine in vacuum. Biopolym Cell. 1995; 11(1):36-9.
[11] Govorun DM, Kondratyuk IV, Zheltovsky NV. The influence of protonation and deprotonation, on the acidic-basic properties of purine, pyrimidine and imidazole. Biopolym. Cell. 1995; 11(3-4):29-34.
[12] Tupitsyn IF, Popov AS, Shibayev AYu. Aromatic heterocycles as CH acid. 1. The methyl derivatives of five-and six-membered heterocycles. Zh Obshch Khim. 1992;62(124), 9: 2100-11.
[13] Tupitsyn IF, Popov AS, Shibayev AYu. Aromatic heterocycles as CH acid. II. Unsubstituted five-and six-membered heterocycles. 1992.62(10):2319-28
[14] Reutov OA, Beletskaya IY, Butik KYa. CH-acids. M Nauka. 1980.
[15] Green KD. Hydrogen bonding by CH-groups. London : McMillan, 1974. 207 p.
[16] Pogorelyi VK, Vishnyakova TB. The hydrogen bond and CH acidity, Russ Chem Rev. 1984, 53 (12);1154–67.
[17] Cram DJ. Fundamentals of Carbanion Chemistry. Academyc press inc. 1965; 290 p.
[18] Vereshchagin AN. Inductive effect. M: Nauka, 1987; 326 p.
[19] Kabachnik M. Ya, Mastryukova TA Correlation analysis br CH acidity. Zh obshch khim. 1993; 63 (125)1:3-24.
[20] Bilobrov VM. Hydrogen bond. Intermolecular interactions Kiev. Nauk. dumka, 1993 520 p.