鸟嘌呤与nH2O(n=1、2)的水化去氨基反应机理的理论研究
2016-08-09张爱华张灿云
信阳师范学院学报(自然科学版) 2016年2期
李 澜,张爱华,张灿云
(1.上海应用技术学院,上海 201418;2.首都医科大学 燕京医学院,北京 顺义 101300)
0 引言
DNA是生物体储存和传递信息的必要基础,可由不同的碱基分子组成.常见碱基分子有四种,它们是鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T).由于碱基分子的结构特点,决定了在碱基上能够发生诸如烷基化、脱氨、卤化等多种反应,而在碱基分子上发生的变化会直接影响基因序列,引起遗传信息的改变,其积累效应会导致基因突变[1].通常情况下,这些碱基都是稳定的,由碱基变化引起的自发基因突变的概率很小,但是碱基的这一变化将改变基因的序列,造成 DNA的损伤,被认为是生物肌体衰老和人类各种遗传性疾病、癌症的主要诱因.在引起基因突变的因素中,碱基的水化去氨基反应被认为是引起DNA发生突变的重要因素之一[2],已经引起了实验和理论两方面研究者的广泛关注.
理论研究方面,YAO等[3]曾用双层的ONIOM模型,在B3LYP/6-31G*的水平下研究了酶催化鸟嘌呤水化去氨基的过程,结果表明金属Zn催化酶在鸟嘌呤的催化断键中起着非常重要的作用.张爱华等[4]在B3LYP/6-31G**的水平下研究了腺嘌呤(A)的水解去氨基的反应通道,发现了两种不同的水解去氨基机理.近年来,张爱华等[5]也讨论了5-甲基胞嘧啶与一分子水发生水解去氨基反应的机理.SPONE等[6]从实验和理论两方面研究了胞嘧啶及其衍生物水化去氨基反应的机理,他们用PCM模型考虑了胞嘧啶在OH-存在下发生去氨基反应的溶……
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