Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину
У повному сiмействi конформерiв 2′-дезоксиксантозину (dXao) квантово-хiмiчним аналiзом (рiвень теорiї DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологiї електронної густини (теорiя атомiв у молекулах Бейдера) вперше зафiксовано 18 типiв внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв загальною кiлькiстю 167. Наведено їхнi ко...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84373 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину / Р.О. Журакiвський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 154-159. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859956564986691584 |
|---|---|
| author | Жураківський, Р.О. |
| author_facet | Жураківський, Р.О. |
| citation_txt | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину / Р.О. Журакiвський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 154-159. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | У повному сiмействi конформерiв 2′-дезоксиксантозину (dXao) квантово-хiмiчним аналiзом (рiвень теорiї DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологiї електронної густини (теорiя атомiв у молекулах Бейдера) вперше зафiксовано 18 типiв внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв загальною кiлькiстю 167. Наведено їхнi конформацiйнi властивостi, геометричнi та електронно-топологiчнi характеристики. Нетиповi конформацiйнi властивостi dXao пов’язуються з утворенням зв’язкiв N3H. . .O4′ та N3H. . .O5′ у syn-конформерах нуклеозиду.
В полном семействе конформеров 2′-дезоксиксантозина (dXao) квантово-химическим анализом (уровень теории DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологии электронной плотности (теория атомов в молекулах Бейдера) впервые зафиксировано 18 типов внутримолекулярных водородных связей общим количеством 167. Представлены их конформационные свойства, геометрические и электронно-топологические характеристики. Нетипичные конформационные свойства dXao связываются с образованием связей N3H. . .O4′ и N3H. . .O5′ в syn-конформерах нуклеозида.
By quantum-chemical analysis of electron density topology (Beider’s Atoms-in-Molecule theory)
with the DFT B3LYP/6-31G(d,p) theory level, the full conformational set of 2′-deoxyxantosine (dXao) is first shown to have 18 types of intramolecular hydrogen bonds of total 167. Their
conformational properties and geometric and electron-topology characteristics are presented. Untypical conformational properties of dXao have been connected with the formation of N3H. . .O4′ and
N3H. . .O5′ bonds in syn-conformers.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:19:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
8 • 2012
БIОФIЗИКА
УДК 577.332
© 2012
Р.О. Журакiвський
Система внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв,
що стабiлiзують конформери 2′-дезоксиксантозину
(Представлено членом-кореспондентом НАН України Д. М. Говоруном)
У повному сiмействi конформерiв 2′-дезоксиксантозину (dXao) квантово-хiмiчним ана-
лiзом (рiвень теорiї DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологiї електронної густини (теорiя
атомiв у молекулах Бейдера) вперше зафiксовано 18 типiв внутрiшньомолекулярних во-
дневих зв’язкiв загальною кiлькiстю 167. Наведено їхнi конформацiйнi властивостi, гео-
метричнi та електронно-топологiчнi характеристики. Нетиповi конформацiйнi влас-
тивостi dXao пов’язуються з утворенням зв’язкiв N3H. . .O4′ та N3H. . .O5′ у syn-кон-
формерах нуклеозиду.
У попереднiй роботi [1] проведено повний теоретичний конформацiйний аналiз 2′-дезокси-
ксантозину (dXao) методом MP2/6-311 + +G(d,p)//DFT B3LYP/6-31G(d,p). На поверхнi
потенцiальної енергiї нуклеозиду виявлено 103 локальних мiнiмума, що вiдповiдають стiй-
ким конформерам. Дослiджено їхнi геометричнi, енергетичнi та полярнi характеристики.
Виявлено низку нетипових властивостей dXao, зокрема встановлено, що вiн має 33 syn-кон-
формери iз значеннями кута χ (−48,0◦ 6 χ 6 −10,9◦), вiдсутнiми в конформерах iнших
пуринових 2′-дезоксирибонуклеозидiв.
Мета даної роботи — з’ясування специфiчних внутрiшньомолекулярних взаємодiй, на-
самперед Н-зв’язкiв, якi стабiлiзують конформери dXao, та виявлення причин нетипової
поведiнки останнього.
Для цього використано метод, що грунтується на аналiзi топологiї електронної густини
(так звана теорiя атомiв у молекулах Бейдера) [2], у поєднаннi з квантово-хiмiчними мето-
дами ab initio. Цей метод пропонує фiзично обгрунтований пороговий критерiй наявностi
Н-зв’язку AH. . . B, зокрема внутрiшньомолекулярного: наявнiсть критичної точки (3,−1)
мiж атомами H i B та додатне значення лапласiана електронної густини ∇
2ρ в нiй.
Обчислювальнi методи. Використано структурнi данi щодо 103 конформерiв dXao,
наведених у роботi [1]. Аналiз топологiї електронної густини цих конформерiв для хви-
льових функцiй, розрахованих на рiвнi теорiї DFT B3LYP/6-31G(d,p)), проводили з ви-
154 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
користанням пакета програм AIMAll [3]. Енергiю Н-зв’язкiв обчислювали за формулою
Еспiнози–Молiнса–Леконта (ЕМЛ) [4]
EHB = 0,5V (r), (1)
де V (r) — значення локальної потенцiальної енергiї в критичнiй точцi (3,−1) зв’язку.
У роботi використано позначення атомiв та номенклатурних конформацiйних парамет-
рiв згiдно з [5].
Результати та їх обговорення. Отриманi данi об’єднано у табл. 1 та 2, їхнiй аналiз
дозволяє зробити такi висновки.
У 103 конформерах dXao наявнi 18 типiв внутрiшньомолекулярних H-зв’язкiв загаль-
ною кiлькiстю 167 (це бiльше, нiж в iнших дослiджених пуринових дезоксирибонуклео-
зидах [6–8] як за абсолютною кiлькiстю, так i в розрахунку на один конформер). Крiм
того, визначено п’ять типiв ван-дер-ваальсових контактiв мiж атомами C, O та N, а саме
(C2′. . . N3, O4′. . . N3, O5′. . . N3, O5′. . . C4, O5′. . . N9), якi проявляються наявнiстю критичної
точки (3,−1) та градiєнтного шляху. Позитивний знак лапласiана електронної густини свiд-
чить про те, що їх можна вiднести до притягувальних взаємодiй iз закритими електронними
оболонками (closed-shell interactions [9]).
Виявленi Н-зв’язки розподiляються на двi групи: тi, що локалiзованi в цукровому за-
лишку, та зв’язки мiж нуклеотидною основою i цукровим залишком. Першi — це зв’язки
типiв 1, 5, 6 за участю групи O5′H загальною кiлькiстю 30 (позначення типiв H-зв’язкiв
див. у табл. 2). Других набагато бiльше — 137. Природно, що H-зв’язки мiж основою та
цукровим залишком дуже чутливi до їхньої взаємної орiєнтацiї. Так, зв’язки за участю ато-
ма N3 (типи 2, 3, 7, 11, 12) реалiзуються лише в syn-конформерах, за винятком двох зв’язкiв
C2′H1. . . N3, в одному з виняткiв разом з цим зв’язком спiвiснує зв’язок C5′H2. . . HC8, а
в iншому — зв’язок O5′H. . . HC8. Зв’язки за участю атома C8 (типи 4, 9, 13–18), навпаки,
iснують лише в anti-конформерах, винятком тут є зв’язки C2′H1. . . HC8, якi реалiзуються
у 10 syn-конформерах, причому для їхнього iснування необхiдна N-конформацiя цукрового
залишку. Атом O2 основи утворює зв’язки тiльки одного типу O5′H. . .O2 з групою O5′H
цукрового залишку, яка знаходиться вiд глiкозидного зв’язку (спiльної точки крiплення)
на найбiльшiй вiдстанi i здатна дотягнутися до атома O2. Наявнiсть цього зв’язку не за-
лежить вiд конформацiї фуранозного кiльця i вiд кута ε, проте чiтко обмежена кутами β
та γ — зв’язок iснує тiльки при β ∈ g+ та γ ∈ t. Виключним випадком є зв’язок за участю
атома N9 — вiн iснує в єдиному конформерi, коли група O5′H “нависає” над iмiдазольним
кiльцем основи.
У конформерах dXao внутрiшньомолекулярнi H-зв’язки в бiльшостi випадкiв спiвiс-
нують. У 16 syn-конформерах зафiксовано три H-зв’язки, в 43 конформерах (28 syn та 15
anti) — два H-зв’язки, в 33 конформерах (17 syn та 16 anti) — один зв’язок. Є також 11
високоенергетичних anti-конформерiв, якi не охопленi жодним H-зв’язком.
Значення електронної густини ρ для внутрiшньомолекулярних специфiчних взаємодiй
(див. табл. 1) лежать у межах 0,003–0,036 a. о., а лапласiана електронної густини ∇
2ρ —
у дiапазонi 0,018–0,102 a. о., тобто у межах, постульованих ранiше Кохом i Попельє [10].
Данi щодо дiапазонiв енергiй Н-зв’язкiв також наведено в табл. 1. Як можна припус-
тити, найбiльш стабiлiзуючий вплив на структуру конформерiв повиннi мати Н-зв’язки
N3H. . .O5′, енергiя яких лежить у межах 3,47–8,54 ккал/моль. Так, дiйсно першi шiсть
низькоенергетичних конформерiв dXao (див. [1]), що лежать у дiапазонi вiдносних вiль-
них енергiй 0–2,43 ккал/моль за стандартних умов, мають syn-конформацiю i стабiлiзо-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 155
Таблиця 1. Основнi геометричнi, електронно-топологiчнi та енергетичнi характеристики внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв AH. . . B у
конформерах 2′-дезоксиксантозину
Тип Н-зв’язок
AH. . . B
AB, Å HB, Å ∠AHB, град ρ, a. o. ∆
2
ρ, a. o. EHB, ккал/моль
min max min max min max min max min max min max
1 C2′H1. . . O5′ 2,945 3,231 2,427 2,733 105,3 113,2 0,007 0,012 0,029 0,047 1,48 2,73
2 C2′H1. . . N3 3,318 3,446 2,676 2,805 114,5 117,4 0,006 0,008 0,024 0,031 1,12 1,42
3 C3′H1. . . N3 3,510 3,521 2,852 2,857 118,4 119,1 0,006 0,006 0,021 0,022 0,96 0,98
4 C5′H1. . . C8 3,412 3,412 2,919 2,919 107,3 107,3 0,006 0,006 0,020 0,020 0,88 0,88
5 O3′H. . .O5′ 2,930 3,035 2,214 2,351 127,0 129,7 0,013 0,016 0,044 0,051 3,18 4,01
6 O5′H. . .O3′ 2,980 3,065 2,195 2,340 131,0 137,1 0,013 0,016 0,044 0,050 3,15 4,17
7 O5′H. . . N3 3,251 3,527 2,343 2,600 155,6 160,7 0,007 0,013 0,023 0,035 1,39 2,67
8 O5′H. . . O2 3,056 3,186 2,232 2,469 130,4 141,7 0,009 0,015 0,033 0,043 2,13 3,57
9 O5′H. . . C8 3,350 3,350 2,545 2,545 140,7 140,7 0,009 0,009 0,031 0,031 1,56 1,56
10 O5′H. . . N9 3,243 3,243 2,582 2,582 125,7 125,7 0,008 0,008 0,030 0,030 1,73 1,73
11 N3H. . .O4′ 2,733 3,041 2,098 2,497 111,1 118,7 0,010 0,022 0,040 0,076 2,35 5,62
12 N3H. . .O5′ 2,797 3,108 1,813 2,253 137,1 172,3 0,014 0,036 0,043 0,102 3,47 8,54
13 C8H. . .O5′ 3,291 3,660 2,279 2,705 137,8 156,4 0,006 0,014 0,025 0,041 1,21 3,36
14 C2′H1. . . HC8 2,825 2,881 2,146 2,163 117,4 121,3 0,009 0,010 0,040 0,041 1,57 1,65
15 C3′H1. . . HC8 3,072 3,084 2,393 2,417 117,7 118,7 0,005 0,005 0,019 0,020 0,71 0,74
16 C5′H1. . . HC8 2,861 2,861 2,395 2,395 103,5 103,5 0,006 0,006 0,023 0,023 0,90 0,90
17 C5′H2. . . HC8 3,148 3,148 2,420 2,420 122,6 122,6 0,005 0,005 0,018 0,018 0,64 0,64
18 O5′H. . . HC8 3,139 3,442 2,234 2,566 150,8 155,6 0,003 0,006 0,012 0,022 0,39 0,82
19 C2′. . . N3 — — 3,231 3,240 — — 0,007 0,007 0,026 0,027 1,21 1,24
20 O4′. . . N3 — — 3,062 3,091 — — 0,008 0,009 0,035 0,037 1,90 2,05
21 O5′. . . N3 — — 3,298 3,298 — — 0,005 0,005 0,021 0,021 1,14 1,14
22 O5′. . . C4 — — 3,284 3,284 — — 0,005 0,005 0,022 0,022 1,09 1,09
23 O5′. . . N9 — — 3,135 3,149 — — 0,008 0,008 0,026 0,026 1,73 1,77
Пр и м i т ка . AB — вiдстань мiж донором (A) та акцептором (B) зв’язку; HB — вiдстань мiж атомом водню i акцептором зв’язку; ∠AHB — кут
зв’язування; ρ — електронна густина у критичнiй точцi зв’язку; ∆ρ — значення лапласiана електронної густини в критичнiй точцi; EHB — енергiя
зв’язку за формулою (1); min та max — мiнiмальнi на максимальнi значення параметрiв у межах типу зв’язкiв вiдповiдно.
156
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
R
epo
rts
o
f
th
e
N
a
tio
n
a
l
A
ca
d
em
y
o
f
S
cien
ces
o
f
U
kra
in
e,
2
0
1
2
,
№
8
Таблиця 2. Конформацiйнi характеристики внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв у конформерах 2
′
-дезоксиксантозину
Тип
H-зв’язок
AH. . . B
Загальна
кiлькiсть
syn anti N S
β γ ε
g
+
t g
−
g
+
t g
−
g
+
t g
−
1 C2
′
H1. . . O5
′
18 9 9 0 18 5 9 4 18 0 0 7 4 7
2 C2
′
H1. . . N3 5 3 2 2 3 1 3 1 4 0 1 3 1 1
3 C3
′
H1. . . N3 2 2 0 2 0 0 0 2 2 0 0 1 1 0
4 C5
′
H1. . . C8 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0
5 O3
′
H. . .O5
′
6 4 2 6 0 0 3 3 0 0 6 0 0 6
6 O5
′
H. . .O3
′
6 4 2 6 0 6 0 0 0 0 6 3 3 0
7 O5
′
H. . . N3 4 4 0 3 1 3 0 1 3 1 0 2 1 1
8 O5
′
H. . .O2 6 6 0 3 3 0 6 0 0 6 0 2 2 2
9 O5
′
H. . . C8 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0
10 O5
′
H. . . N9 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0
11 N3H. . . O4
′
58 58 0 30 28 19 19 20 15 22 21 21 17 20
12 N3H. . . O5
′
20 20 0 11 9 6 12 2 8 12 0 7 7 6
13 C8H. . . O5
′
22 0 22 9 13 6 9 7 15 7 0 8 7 7
14 C2
′
H1. . . HC8 10 10 0 10 0 2 2 6 1 3 6 4 2 4
15 C3
′
H1. . . HC8 3 0 3 3 0 3 0 0 3 0 0 1 1 1
16 C5
′
H1. . . HC8 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0
17 C5
′
H2. . . HC8 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0
18 O5
′
H. . . HC8 2 0 2 1 1 2 0 0 2 0 0 1 0 1
19 C2
′
. . . N3 4 0 4 0 4 2 1 1 1 0 3 4 0 0
20 O4
′
. . . N3 3 3 0 0 3 0 3 0 3 0 0 1 1 1
21 O5
′
. . . N3 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1
22 O5
′
. . . C4 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1
23 O5
′
. . . N9 2 1 1 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 0
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
Д
оп
овiдi
Н
ац
iон
ал
ь
н
ої
ак
адем
iї
н
ау
к
У
к
раїн
и
,
2
0
1
2
,
№
8
157
ванi саме зв’язком N3H. . .O5′ з енергiєю в межах 7,96–8,54 ккал/моль. Вiдносна вiльна
енергiя першого anti-конформера 7 становить 3,49 ккал/моль. Таким чином, саме стабiлi-
зуючим впливом зв’язку N3H. . .O5′ пояснюється аномально високий зсув конформацiйної
рiвноваги syn : anti = 99,98% : 0,02% для dXao. Велика енергiя зв’язку N3H. . .O5′ по-
яснює також розширення дiапазону вiдносних вiльних енергiй dXao на 1,8–3,4 ккал/моль
порiвняно з iншими пуриновими дезоксирибонуклеозидами (див. табл. 3 у [1]), мається на
увазi, що низькоенергетичнi конформери стають ще стабiльнiшими за рахунок цiєї взає-
модiї.
Iншою нетиповою характеристикою dXao є вiдсутнiсть конформерiв з кутами χ, що
належать дiапазону high-syn (60◦ 6 χ 6 120◦) i, навпаки, наявнiсть конформерiв iз кутом χ
у дiапазонi −48◦ 6 χ 6 −10,9◦. Таку поведiнку можна обгрунтувати наявнiстю атома водню
в третьому положеннi основи — це дає змогу утворитися Н-зв’язкам N3H. . .O5′ i особливо
N3H. . .O4′, що й зумовлює поворот основи у напрямку до атома O4′. Цю думку пiдтверджує
той факт, що зв’язок N3H. . .O4′ присутнiй у 58 iз 61 syn-конформерiв dXao, а в трьох
iнших присутнiй контакт N3. . . O5′, який, зважаючи на неiстотну рiзницю в геометричних
параметрах мiж цими конформерами та схожими конформерами iз зв’язком N3H. . .O4′,
також повинен мати стабiлiзуючий вплив.
dXao має сiм конформерiв iз незвичними значеннями кута псевдообертання: шiсть у дiа-
пазонi 49,9◦ 6 P 6 70,0◦ i один iз значенням P = 126,7◦. У трьох з них є тiльки Н-зв’язок
N3H. . .O4′, а в iнших чотирьох — додатково по одному внутрiшньоцукровому Н-зв’язку.
Можна припустити, що вплив внутрiшньоцукрових взаємодiй на конформацiю фуранозно-
го кiльця неiстотний: таким чином, причиною появи незвичних значень кута P також є на-
явнiсть iмiногрупи N3H та утворення нею Н-зв’язку N3H. . .O4′.
Серед iнших вiдмiнностей dXao є розширення дiапазонiв β ∈ t та β ∈ g−, звуження
дiапазону γ ∈ g+ та розширення дiапазону γ ∈ t, звуження дiапазону ε ∈ t, розширення
дiапазонiв кута δ (оскiльки цей кут за означенням пов’язаний iз кутом P , то причини його
такi ж, як i для кута P ), розширення дiапазонiв N, S кута P , звуження дiапазону high-anti
кута χ. Єдиною об′єктивною причиною таких змiн теж є iмiногрупа N3H.
Таким чином, методом аналiзу топологiї електронної густини вперше отримано данi
щодо внутрiшньомолекулярних Н-зв’язкiв у iзольованих конформерах модифiкованого де-
зоксирибонуклеозиду 2′-дезоксиксантозину. Вони свiдчать про складну систему стабiлiзацiї
конформерiв як класичними, так i нестандартними внутрiшньомолекулярними Н-зв’язка-
ми, якi спiвiснують з неспецифiчними електростатичними взаємодiями мiж нуклеотидною
основою i цукровим залишком. Показано, що модифiкацiя нуклеотидної основи призводить
до значної змiни структурних властивостей конформерiв dXao.
Автор висловлює вдячнiсть проф. Д.М. Говоруну за увагу до роботи та надання лiцензiйного
програмного пакета Gaussian.
1. Журакiвський Р.О. Конформацiйна ємнiсть 2′-дезоксиксантозину та 2′-дезоксиiнозину за даними
методу теорiї функцiонала густини // Доп. НАН України. – 2012. – № 5. – С. 170–179.
2. Бейдер Р. Атомы в молекулах. Квантовая теория. – Москва: Мир, 2001. – 532 с.
3. Keith T.A. AIMAll (Version 10.05.04). – 2010. – Resource access mode: http://aim.tkgristmill.com.
4. Espinosa E., Molins E., Lecomte C. Hydrogen bond strengths revealed by topological analyses of experi-
mentally observed electron densities // Chem. Phys. Lett. – 1998. – 285. – P. 170–173.
5. Зенгер В. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. – Москва: Мир, 1987. – 584 с.
6. Журакiвський Р.О. Конформацiйнi властивостi елементарних структурних ланок нуклеїнових кис-
лот: неемпiричне квантово-механiчне дослiдження: Автореф. дис. . . . канд. фiз.-мат. наук: спец.
03.00.02 “бiофiзика”. – Київ, 2010. – 20 с.
158 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
7. Журакiвський Р.О., Говорун Д.М. Конформацiйнi можливостi 2′-дезоксипурину: квантово-меха-
нiчне дослiдження методом функцiонала густини // Доп. НАН України. – 2010. – № 1. –
С. 180–187.
8. Журакiвський Р.О., Говорун Д.М. Конформацiйнi властивостi модифiкованого нуклеозиду 2′-де-
зокси-8-аза-пурину: квантово-механiчне дослiдження методом функцiонала густини // Там само. –
2010. – № 8. – С. 191–199.
9. Matta C.F., Castillo N., Boyd R. J. Extended weak bonding interactions in DNA: pi-stacking (base-
base), base-backbone, and backbone-backbone interactions // J. Phys. Chem. B. – 2006. – 110. –
P. 563–578.
10. Koch U., Popelier P. L. A. Characterization of C–H–O hydrogen bonds on the basis of the charge density //
J. Phys. Chem. – 1995. – 99. – P. 9747–9754.
Надiйшло до редакцiї 16.12.2011Iнститут молекулярної бiологiї та генетики
НАН України, Київ
ННЦ “Державна ключова лабораторiя
молекулярної та клiтинної бiологiї”, Київ
Р.А. Жураковский
Система внутримолекулярных водородных связей,
стабилизирующих конформеры 2′-дезоксиксантозина
В полном семействе конформеров 2′-дезоксиксантозина (dXao) квантово-химическим ана-
лизом (уровень теории DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологии электронной плотности (тео-
рия атомов в молекулах Бейдера) впервые зафиксировано 18 типов внутримолекулярных во-
дородных связей общим количеством 167. Представлены их конформационные свойства, гео-
метрические и электронно-топологические характеристики. Нетипичные конформацион-
ные свойства dXao связываются с образованием связей N3H. . .O4′ и N3H. . .O5′ в syn-кон-
формерах нуклеозида.
R.O. Zhyrakivsky
System of intramolecular hydrogen bonds stabilizing 2′-deoxyxantosine
conformers
By quantum-chemical analysis of electron density topology (Beider’s Atoms-in-Molecule theory)
with the DFT B3LYP/6-31G(d,p) theory level, the full conformational set of 2′-deoxyxantosi-
ne (dXao) is first shown to have 18 types of intramolecular hydrogen bonds of total 167. Their
conformational properties and geometric and electron-topology characteristics are presented. Untypi-
cal conformational properties of dXao have been connected with the formation of N3H. . .O4′ and
N3H. . .O5′ bonds in syn-conformers.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 159
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84373 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:19:34Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Жураківський, Р.О. 2015-07-06T18:47:38Z 2015-07-06T18:47:38Z 2012 Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину / Р.О. Журакiвський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 154-159. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84373 577.332 У повному сiмействi конформерiв 2′-дезоксиксантозину (dXao) квантово-хiмiчним аналiзом (рiвень теорiї DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологiї електронної густини (теорiя атомiв у молекулах Бейдера) вперше зафiксовано 18 типiв внутрiшньомолекулярних водневих зв’язкiв загальною кiлькiстю 167. Наведено їхнi конформацiйнi властивостi, геометричнi та електронно-топологiчнi характеристики. Нетиповi конформацiйнi властивостi dXao пов’язуються з утворенням зв’язкiв N3H. . .O4′ та N3H. . .O5′ у syn-конформерах нуклеозиду. В полном семействе конформеров 2′-дезоксиксантозина (dXao) квантово-химическим анализом (уровень теории DFT B3LYP/6-31G(d,p)) топологии электронной плотности (теория атомов в молекулах Бейдера) впервые зафиксировано 18 типов внутримолекулярных водородных связей общим количеством 167. Представлены их конформационные свойства, геометрические и электронно-топологические характеристики. Нетипичные конформационные свойства dXao связываются с образованием связей N3H. . .O4′ и N3H. . .O5′ в syn-конформерах нуклеозида. By quantum-chemical analysis of electron density topology (Beider’s Atoms-in-Molecule theory) with the DFT B3LYP/6-31G(d,p) theory level, the full conformational set of 2′-deoxyxantosine (dXao) is first shown to have 18 types of intramolecular hydrogen bonds of total 167. Their conformational properties and geometric and electron-topology characteristics are presented. Untypical conformational properties of dXao have been connected with the formation of N3H. . .O4′ and N3H. . .O5′ bonds in syn-conformers. Автор висловлює вдячнiсть проф. Д.М. Говоруну за увагу до роботи та надання лiцензiйного програмного пакета Gaussian. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біофізика Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину Система внутримолекулярных водородных связей, стабилизирующих конформеры 2′-дезоксиксантозина System of intramolecular hydrogen bonds stabilizing 2′-deoxyxantosine conformers Article published earlier |
| spellingShingle | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину Жураківський, Р.О. Біофізика |
| title | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| title_alt | Система внутримолекулярных водородных связей, стабилизирующих конформеры 2′-дезоксиксантозина System of intramolecular hydrogen bonds stabilizing 2′-deoxyxantosine conformers |
| title_full | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| title_fullStr | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| title_full_unstemmed | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| title_short | Система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| title_sort | система внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, що стабілізують конформери 2'-дезоксиксантозину |
| topic | Біофізика |
| topic_facet | Біофізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84373 |
| work_keys_str_mv | AT žurakívsʹkiiro sistemavnutríšnʹomolekulârnihvodnevihzvâzkívŝostabílízuûtʹkonformeri2dezoksiksantozinu AT žurakívsʹkiiro sistemavnutrimolekulârnyhvodorodnyhsvâzeistabiliziruûŝihkonformery2dezoksiksantozina AT žurakívsʹkiiro systemofintramolecularhydrogenbondsstabilizing2deoxyxantosineconformers |