【摘 要】
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氨基糖苷类抗生素与RNA碱基间非键作用的研究对深入理解其识别机制,有效开发和设计新的抗菌药物有重要意义。本文选择卡那霉素A与4种RNA碱基形成的33个氢键复合物和4个堆积复合物为研究对象。对于氢键复合物,本文采用B3LYP/6-31+G(d,p)方法进行优化;使用M06-2X-D3/aug-cc-p VDZ方法计算气相相互作用能和PCM模型下水环境与蛋白环境的相互作用能,并进行分子中原子(AIM)
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氨基糖苷类抗生素与RNA碱基间非键作用的研究对深入理解其识别机制,有效开发和设计新的抗菌药物有重要意义。本文选择卡那霉素A与4种RNA碱基形成的33个氢键复合物和4个堆积复合物为研究对象。对于氢键复合物,本文采用B3LYP/6-31+G(d,p)方法进行优化;使用M06-2X-D3/aug-cc-p VDZ方法计算气相相互作用能和PCM模型下水环境与蛋白环境的相互作用能,并进行分子中原子(AIM)、自然键轨道(NBO)分析与复合物中氢键能的计算。对于堆积复合物,使用M06-2X/6-31+G(d,p)方法确定堆积复合物的稳定结构。探究的具体内容如下:1.氢键作用(1)探讨了卡那霉素A与4种碱基可能形成的氢键作用位点。研究结果表明:卡那霉素A使用K3位点与碱基形成的复合物更稳定;腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶及胞嘧啶分别倾向使用A3、G3、U3及C2位点与卡那霉素A形成氢键复合物。(2)结果表明:相较于气相相互作用,水环境与蛋白环境下的相互作用均减弱,但复合物的稳定性顺序与气相所得结论基本一致。(3)结果表明:由质子化和去质子化反应焓变及由MK电荷推得的卡那霉素A氢键作用位点的相对次序与由相互作用能所得次序一致。2.堆积作用堆积复合物体系相互作用能的结果表明,与卡那霉素A形成堆积作用的4种碱基强弱性顺序为:鸟嘌呤G>腺嘌呤A>胞嘧啶C>尿嘧啶U。与堆积作用相比,卡那霉素A与4种碱基更容易形成氢键作用。
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