本文選題：Mn-oxo咔咯 + DNA　； 參考：《華南理工大學》2016年碩士論文

【摘要】：咔咯是和卟啉結構類似的18π電子結構的大環(huán)分子,近年來逐漸引起人們的廣泛關注。研究表明過渡金屬咔咯配合物同樣具有催化氧化斷裂DNA的反應活性,并且可能是由于產生活性金屬-oxo物種引起的。目前,過渡金屬咔咯配合物與DNA的相互作用的理論研究還不多見,相關相互作用以及斷裂機理有待深入研究。本文采用量子力學和分子對咔咯金屬-oxo與DNA的相互作用進行了理論研究,主要內容如下:1.采用DFT方法對不同自旋態(tài)的Mn-oxo咔咯配合物以及其氧化反應中間體和產物分別進行結構優(yōu)化,并對配合物的前線軌道和自旋密度進行分析。結果表明,基態(tài)和三線態(tài)的Mn-oxo咔咯配合物中的Mn≡O結構具有氧化活性,能使堿基失去電子并發(fā)生電荷轉移氧化斷裂DNA的初始反應;而五重態(tài)的Mn-oxo咔咯配合物中Mn≡O結構的O原子表現出自由基性質,從而能攝取核糖上的H原子并發(fā)生氧轉移氧化斷裂DNA的初始反應。2.采用分子對接方法研究三個帶有不同取代基的Mn-oxo咔咯配合物分別和AT、GC堿基對序列DNA的相互作用和結合構象的結構特征。結果表明,不同取代基的Mn-oxo咔咯配合物和AT堿基對序列DNA只存在小溝結合模式,而和GC堿基對序列DNA則存在大溝結合和小溝結合這兩種結合模式。同時,因為不同取代基以及取代基對咔咯環(huán)電荷的影響使Mn-oxo咔咯配合物在小溝的結合構象也存在明顯的區(qū)別,而這直接影響了結合構象中涉及氧轉移氧化斷裂DNA反應的O-H距離長度。3.采用分子動力學方法模擬對接結果中的最優(yōu)結合構象,分析結合構象的運行軌跡和Mn-oxo咔咯和DNA的相互作用能隨時間的變化。結果表明,Mn-oxo咔咯配合物在AT堿基對序列DNA小溝的結合相比GC堿基對序列DNA小溝更穩(wěn)定,而且和AT堿基對序列結合的構象中的H-O距離長度也要更短且其變化也更加穩(wěn)定。而在GC堿基對序列DNA大溝結合時,配合物的構象發(fā)生了較大的變化但一直保持結合在大溝位點。
[Abstract]:Caco is a macrocyclic molecule with 18 蟺 electronic structure similar to porphyrin structure, which has attracted more and more attention in recent years. The results show that the transition metal carbolic complexes have the same catalytic activity for the oxidation of DNA and may be due to the production of active metal-oxo species. At present, there are few theoretical studies on the interaction between transition metal and DNA, and the related interaction and fracture mechanism need to be further studied. In this paper, quantum mechanics and molecular analysis are used to study the interaction between DNA and the metal-oxo. The main contents are as follows: 1. DFT method was used to optimize the structure of Mn-oxo complexes with different spin states, as well as the intermediates and products of their oxidation reactions. The frontier orbitals and spin densities of the complexes were also analyzed. The results show that the mn 鈮，

本文編號：1815631