МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, РАСЧЕТЫ ДИМЕРА, КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ДОКИНГА 5-ХЛОРУРАЦИЛА

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.

1. 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).

2. 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).

3. J. P. Henderson, J. Byun, J. Takeshita, J. W. Heinecke, J. Biol. Chem., 278, No. 26, 23522–23528 (2003).

4. 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).

5. 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).

6. S. Sun, B. Alex, J. Phys. Chem. A, 119, No. 17, 3961–3971 (2015).

7. G. N. Ten, T. G. Burova, V. I. Baranov, J. Appl. Spectrosc., 73, No. 4, 492–498 (2006).

8. J. S. Singh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 87, 106–111 (2012).

9. P. M. Elkin, V. F. Pulin, V. I. Berezin, Izv. Saratov. Univ., Fizika, 13, No. 2, 39–45 (2013) (In Russ.).

10. S. M. Morris, Mutat. Res./Rev. Genet. Toxicol., 297, No. 1, 39–51 (1993).

11. Q. Jiang, B. C. Blount, B. N. Ames, J. Biol. Chem., 278, No. 35, 32834–32840 (2003).

12. V. K. Rastrogi, H. P. Mital, C. B. Arora, U. Awasthi, In Spectroscopy of Biological Molecules, Springer, Dordrecht, 349–350 (1995).

13. 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).

14. A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98, No. 7, 5648–5652 (1993).

15. M. H. Jamroz, Vibrational Energy Distribution Analysis VEDA 4.0, Drug Institute, Warsaw, Poland (2004).

16. O. Trott, J. O. Arthur, J. Comput. Chem., 31, No. 2, 455–461 (2010).

17. J. D. Chai, H. G. Martin, Phys. Chem. Chem. Phys., 10, No. 44, 6615–6620 (2008).

18. J. D. Chai, H. G. Martin, J. Chem. Phys., 128, No. 8, 084106 (2008).

19. H. Sternglanz, E. B. Charles, Biochim. Biophys. Acta (BBA)–Nucleic Acids and Protein Synth., 378, No. 1, 1–11 (1975).

20. E. I. Izgorodina, L. B. Uditha, R. M. Douglas, J. Phys. Chem. A, 113, No. 25, 7064–7072 (2009).

21. J. Mohan, Organic Spectroscopy: Principles and Applications, CRC Press (2004).

22. G. Socrates, Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts, John Wiley & Sons (2004).

23. 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).

24. N. Shahabadi, B. Somayeh, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 136, 1454–1459 (2015).