zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-475Research ArticleСтатьиМОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, РАСЧЕТЫ ДИМЕРА, КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ДОКИНГА 5-ХЛОРУРАЦИЛАMOLECULAR MODELLING, DIMER CALCULATIONS, VIBRATIONAL SPECTRA, AND MOLECULAR DOCKING STUDIES OF 5-CHLOROURACILAkalinE.AkalinE.

34134, Стамбул

Department of Physics, Faculty of Science

34134, Istanbul

eakalin@istanbul.edu.trCelikS.CelikS.

34320, Стамбул

Electrical-Electronics Engineering Department, Engineering Faculty

34320, Avcilar, Istanbul

AkyuzS.AkyuzS.

Бакиркой 34156, Стамбул

Physics Department, Science and Letters Faculty

Atakoy Campus, Bakirkoy 34156, Istanbul

Стамбульский университет, ВезнеджимерIstanbul University, VeznecilerСтамбульский университет, ДжерахпашаIstanbul University, CerrahpasaСтамбульский университет культуры, АтакойIstanbul Kultur University201916032020866858867Copyright © Akalin E., Celik S., Akyuz S., 20202020Akalin E., Celik S., Akyuz S.Akalin E., Celik S., Akyuz S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/475

Методом теории функционала плотности (DFT) в приближении B3LYP/6-31++ G(d, p) и wb97xd/6-31++ G(д, р) осуществлены расчеты структуры и колебаний 5-хлорурацила (5-ClU) и его наиболее стабильного димера. Колебательные расчеты мономерной и димерной форм проводились с использованием приближений гармонического и ангармонического осцилляторов с одинаковыми базисными наборами. Полный колебательный анализ молекулы выполнен путем объединения данных комбинационного рассеяния, ИК-Фурье-спектроскопии и квантово-химических расчетов. Проведен анализ докинга ДНК с молекулой 5-ClU. Молекула 5-ClU связывается с активным центром ДНК посредством водородных связей. Показано, что закрепленный лиганд образует стабильный комплекс с ДНК со сродством связывания -5.3 ккал/моль.

5-хлорурацилдимерная структурамолекулярная стыковкатеория функционала плотностиколебательная спектроскопия5-chlorouracildimeric structuremolecular dockingdensity functional theoryvibrational spectroscopyThis work is supported by the Scientific Research Projects Coordination Unit of Istanbul University (Project Number BEK-2017-26330).This work is supported by the Scientific Research Projects Coordination Unit of Istanbul University (Project Number BEK-2017-26330).ReferencesS. Ortiz, M. C. Alvarez-Ros, M. A. Palafox, V. K. Rastogi, V. Balachandran, S. K. Rathor, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 130, 653–668 (2014).S. Ortiz, M. C. Alvarez-Ros, M. A. Palafox, V. K. Rastogi, V. Balachandran, S. K. Rathor, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 130, 653–668 (2014).K. Dobrosz-Teperek, Z. Zwierzchowska, W. Lewandowski, K. Bajdor, J. C. Dobrowolski, A. P. Mazurek, J. Mol. Struct., 471, No. 1-3, 115–125 (1998).K. Dobrosz-Teperek, Z. Zwierzchowska, W. Lewandowski, K. Bajdor, J. C. Dobrowolski, A. P. Mazurek, J. Mol. Struct., 471, No. 1-3, 115–125 (1998).J. P. Henderson, J. Byun, J. Takeshita, J. W. Heinecke, J. Biol. Chem., 278, No. 26, 23522–23528 (2003).J. P. Henderson, J. Byun, J. Takeshita, J. W. Heinecke, J. Biol. Chem., 278, No. 26, 23522–23528 (2003).S. Ortiz, M. A. Palafox, V. K. Rastogi, T. Akitsu, I. H. Joe, S. Kumar, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 110, 404–418 (2013).S. Ortiz, M. A. Palafox, V. K. Rastogi, T. Akitsu, I. H. Joe, S. Kumar, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 110, 404–418 (2013).J. C. Dobrowolski, J. E. Rode, R. Kołos, M. H. Jamroz, K. Bajdor, A. P. Mazurek, J. Phys. Chem. A, 109, No. 10, 2167–2182 (2005).J. C. Dobrowolski, J. E. Rode, R. Kołos, M. H. Jamroz, K. Bajdor, A. P. Mazurek, J. Phys. Chem. A, 109, No. 10, 2167–2182 (2005).S. Sun, B. Alex, J. Phys. Chem. A, 119, No. 17, 3961–3971 (2015).S. Sun, B. Alex, J. Phys. Chem. A, 119, No. 17, 3961–3971 (2015).G. N. Ten, T. G. Burova, V. I. Baranov, J. Appl. Spectrosc., 73, No. 4, 492–498 (2006).G. N. Ten, T. G. Burova, V. I. Baranov, J. Appl. Spectrosc., 73, No. 4, 492–498 (2006).J. S. Singh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 87, 106–111 (2012).J. S. Singh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 87, 106–111 (2012).P. M. Elkin, V. F. Pulin, V. I. Berezin, Izv. Saratov. Univ., Fizika, 13, No. 2, 39–45 (2013) (In Russ.).P. M. Elkin, V. F. Pulin, V. I. Berezin, Izv. Saratov. Univ., Fizika, 13, No. 2, 39–45 (2013) (In Russ.).S. M. Morris, Mutat. Res./Rev. Genet. Toxicol., 297, No. 1, 39–51 (1993).S. M. Morris, Mutat. Res./Rev. Genet. Toxicol., 297, No. 1, 39–51 (1993).Q. Jiang, B. C. Blount, B. N. Ames, J. Biol. Chem., 278, No. 35, 32834–32840 (2003).Q. Jiang, B. C. Blount, B. N. Ames, J. Biol. Chem., 278, No. 35, 32834–32840 (2003).V. K. Rastrogi, H. P. Mital, C. B. Arora, U. Awasthi, In Spectroscopy of Biological Molecules, Springer, Dordrecht, 349–350 (1995).V. K. Rastrogi, H. P. Mital, C. B. Arora, U. Awasthi, In Spectroscopy of Biological Molecules, Springer, Dordrecht, 349–350 (1995).M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.1; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA (2003).M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.1; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA (2003).A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98, No. 7, 5648–5652 (1993).A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98, No. 7, 5648–5652 (1993).M. H. Jamroz, Vibrational Energy Distribution Analysis VEDA 4.0, Drug Institute, Warsaw, Poland (2004).M. H. Jamroz, Vibrational Energy Distribution Analysis VEDA 4.0, Drug Institute, Warsaw, Poland (2004).O. Trott, J. O. Arthur, J. Comput. Chem., 31, No. 2, 455–461 (2010).O. Trott, J. O. Arthur, J. Comput. Chem., 31, No. 2, 455–461 (2010).J. D. Chai, H. G. Martin, Phys. Chem. Chem. Phys., 10, No. 44, 6615–6620 (2008).J. D. Chai, H. G. Martin, Phys. Chem. Chem. Phys., 10, No. 44, 6615–6620 (2008).J. D. Chai, H. G. Martin, J. Chem. Phys., 128, No. 8, 084106 (2008).J. D. Chai, H. G. Martin, J. Chem. Phys., 128, No. 8, 084106 (2008).H. Sternglanz, E. B. Charles, Biochim. Biophys. Acta (BBA)–Nucleic Acids and Protein Synth., 378, No. 1, 1–11 (1975).H. Sternglanz, E. B. Charles, Biochim. Biophys. Acta (BBA)–Nucleic Acids and Protein Synth., 378, No. 1, 1–11 (1975).E. I. Izgorodina, L. B. Uditha, R. M. Douglas, J. Phys. Chem. A, 113, No. 25, 7064–7072 (2009).E. I. Izgorodina, L. B. Uditha, R. M. Douglas, J. Phys. Chem. A, 113, No. 25, 7064–7072 (2009).J. Mohan, Organic Spectroscopy: Principles and Applications, CRC Press (2004).J. Mohan, Organic Spectroscopy: Principles and Applications, CRC Press (2004).G. Socrates, Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts, John Wiley & Sons (2004).G. Socrates, Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts, John Wiley & Sons (2004).H. R. Drew, R. M. Wing, T. Takano, C. Broka, S. Tanaka, K. Itakura, R. E. Dickerson, Proc. Natl. Acad. Sci., 78, No. 4, 2179–2183 (1981).H. R. Drew, R. M. Wing, T. Takano, C. Broka, S. Tanaka, K. Itakura, R. E. Dickerson, Proc. Natl. Acad. Sci., 78, No. 4, 2179–2183 (1981).N. Shahabadi, B. Somayeh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 136, 1454–1459 (2015).N. Shahabadi, B. Somayeh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 136, 1454–1459 (2015).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.