快速预测由尿嘧啶和胸腺嘧啶形成的氢键复合物的结合能

摘要

氢键在核酸-核酸相互作用中起着重要的作用。快速准确计算核酸碱基复合物的氢键作用强度十分重要。
　　 本实验室提出了一种可快速准确计算蛋白质多肽间N-H…O=C和C-H…O=C氢键强度和蛋白质-核酸碱基复合物结合能的氢键势能函数，计算结果与高水平从头算方法吻合很好。本文对此氢键势能函数进行发展，将其应用到核酸碱基氢键复合物中，计算体系的结合能。对由尿嘧啶和胸腺嘧啶形成的21个碱基二聚体，72个三聚体和3个四聚体的结合能进行计算，取得令人满意的结果。对于二聚体，有13个体系的结合能与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结果差值在0.5 kcal/mol以内，有8个体系的结合能与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结果差值在0.5～0.76 kcal/mol，但这8个体系结合能的相对偏差都小于4.7％，并且所有二聚体的标准偏差为0.46 kcal/mol；在72个碱基三聚体中有59个体系与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结合能差值在0.5 kcal/mol以内，有9个体系的结合能与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结果差值在0.5～0.85 kcal/mol，有4个体系的结合能与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结合能差值在1.0～2.15 kcal/mol，而在这13个体系中结合能的相对偏差都不超过7％，并且所有三聚体的标准偏差为0.53 kcal/mol；对于四聚体，三个体系的结合能与MP2/6-311++G(3df，2p)(BSSE)方法得到的结果差值都在0.5 kcal/mol以内，并且所有四聚体的标准偏差为0.20 kcal/mol。以上结果说明本文方法可以很好的计算出核酸碱基复合物的结合能。本文还对尿嘧啶和胸腺嘧啶的三个氢键位点(site1、site2、site3)的强度进行了比较，结果发现，site1位形成氢键强度最强，其次是site3位，site2位形成的氢键强度最弱。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 核酸碱基的结构和作用

1.2 氢键的研究现状

1.3 研究内容的确定

第二章 计算氢键复合物结合能的理论方法

第三章 计算核酸碱基对氢键复合物的结合能

3.1 碱基二聚体

3.2 碱基三聚体

3.2.1 计算尿嘧啶三聚体的结合能

3.2.2 计算胸腺嘧啶三聚体的结合能

3.2.3 计算一个尿嘧啶和两个胸腺嘧啶形成三聚体的结合能

3.2.4 计算两个尿嘧啶和一个胸腺嘧啶形成三聚体的结合能

3.3.碱基四聚体

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢