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阳离子对 8-氧 -7,8-二氢 -2′-去氧鸟嘌呤核苷构型的影响

2014-10-09梁晓琴李来才

四川师范大学学报(自然科学版) 2014年4期

郑 妍, 梁晓琴, 李来才

(四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066)

1 研究背景

去氧鸟苷是DNA的基本组成之一,由一个鸟嘌呤碱基和一个去氧核糖通过N—糖苷键连接而成.活性氧(ROS)进攻鸟嘌呤导致几种氧化产物,其中最容易进攻的位置是C8原子,而相应的氧化产物是8-氧-7,8-二氢鸟嘌呤(8-oxoG).在DNA复制时,8-oxoG可直接引起碱基对由G∶C到T∶A转化,因为8-oxoG具有与腺嘌呤配对的趋势[1].8-oxoG被普遍认为是引起变异发生、致癌作用和老化的高度危险因素之一,因此,8-oxoG在过去的数十年里受到了广泛的关注[2-3].在8-氧-7,8-二氢-2′-去氧鸟嘌呤核苷(8-oxodG)中,N—糖苷键连接着8-oxoG碱基和去氧核糖糖环.N—糖苷键的断裂和水解是其碱基剪切修复(BER)中最重要的过程,也由此维持储存在基因中的遗传信息的完整性.人体8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶(hOGG1)能选择性地识别8-oxoG∶C碱基对,并破坏8-氧-2′-去氧鸟苷(8-oxodG)中8-oxoG碱基与去氧核糖环间的N—糖苷键从而将氧化形式的8-oxoG敲除[4-5].这样的反应依赖于特殊糖苷键的活性,具有重要意义的是研究8-oxodG中N—糖苷键的内在性质和评估某些因素,比如氧化、质子化和阳离子化等对N—糖苷键稳定性的影响.近年来,有许多实验对核苷中N—糖苷键性质进行了研究.比如,N—糖苷键的非酶催化水解反应,环境和化学物质(如:H+,金属离子,烷基化的化合物)对N—糖苷键的影响.这些研究旨在了解N—糖苷键水解的内在化学性质.最近,针对这方面进行的理论计算有所增加.M.Hotokka等[6]用半经验和从头算法HF/3-21G方法计算了腺苷及其衍生物的电子分……

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