Математическое моделирование конформационных свойств фосфолипидов клеточных мембран при образовании комплексов с пиридином и некоторыми его производными

• Автор: Косарева, Диляра Ильдусовна
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 204 с.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ЯМР 1Н, 2Н и 13С - спектроскопия ядерного магнитного резонанса на ядрах
водорода, дейтерия и изотопа водорода ХС - химический сдвиг
м.д. - единица измерения ХС в миллионных долях
Н - оператор Гамильтона системы или Гамильтониан
МО - молекулярная орбиталь
АО - атомная орбиталь
STO - орбиталь Слэтеровского типа
GTO - орбиталь Гауссовского типа
РМХ - расширенный метод Хюккеля
НДП - приближение нулевого дифференциального перекрывания
CNDO - Complete Neglect of Differential Overlap (Полное Пренебре-
жение Дифференциальным Перекрыванием, ППДП)
INDO - Intermediate Neglect of Differential Overlap (Частичное Пре-
небрежение Дифференциальным Перекрыванием, 411ДП) NDDO - Neglect of Diatomic Differential Overlap (Пренебрежение
Двухатомных Дифференциальным перекрыванием, ПДДП) MINDO - Modified INDO
MNDO Modified Neglect of Differential Overlap (Метод Пренебреже-
ния Дифференциальным Перекрыванием, МПДП)
ФХ - фосфатидилхолин (1,2-диацил- sn- глицеро-3- фосфорил-
холин)
DPPC - 1,2 - дипальмитоил- sn- глицеро-3 - фосфохолина
РОРС - 1-пальмитоил-2-олеил-фосфатидилхолин
DMPC - димиристоил - фосфатидилхолин
DSPC - дистеароилфосфатидилхолин
DPPE
DLPE
- дипальмитоилфосфатидилэтаноламин (1,2 - дипальмитоил-sn- глицеро-3 - фосфоэтаноламин)
- дилинолеилфосфатидилэтаноламин

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Г лава 1. Литературный обзор
1.1. Структура фосфолипидов в биологических мембранах
1.1.1. Модели мембран
1.1.2. Конформация липидов
1.1.3. Организация липидов
1.2. Структура, строение, применение и некоторые физико- 35 химические свойства пиридина и его производных
1.3. Роль квантово-химического и радиоспектроскопическо- 39 го методов исследований биоактивных соединений содержащих молекулу пиридина
Г лава 2. Математические модели и методы
2.1. Основные приближения, используемые при расчетах 44 электронной структуры и спектров биоорганических молекул
2.2. Характеристики электронного строения молекул. Сте- 51 пень надежности и достоверности результатов квантово- химических расчетов
2.3. Обзор полуэмпирических методов расчета
Глава 3. Вычислительный эксперимент
3.1. Анализ экспериментальных данных
3.2. Расчет конформационных свойств
3.2.1. Комплекс 1 -го типа
3.2.1.1. Исследования в области углов (015, 0С4)
3.2.1.2. Исследования в области углов (а2, «1)
3.2.2. Комплекс II типа пиридин - ФХ
3.2.2.1. Исследование в области углов (аз, а2)

соотношении 1:1. Р. Скарджан и Е. Олдфилд [39] повторили их исследования по определению возможных конформаций фосфолипидных головных групп и влиянию холестерола на изменение этих конформаций. Используя метод 31Р ЯМР- спектроскопии, они определили, что под влиянием холестерина плоскость Оз—Р—О4 ориентируется под углом 45±5° относительно нормали бислоя. В продолжение этих исследований А. Дж. Робинсон и др. [92] исследовали влияние холестерина на конформации головных групп и цепей в липидных мембранах. Они обнаружили, что холестерин вызывает увеличение упорядоченного движения цепочек близко к жесткой системе кольца стероида с уменьшением в населенности кинка. Исследования взаимодействия между холестерином и молекулами липидов показали, что гидроксильные группы холестерина формируют водородные связи с кислородами липидной карбонильной и фосфатной групп. Было замечено, что молекулы холестерина имели меньший наклон относительно нормали бислоя чем липидные цепочки и кроме того, что углеводородный хвост холестерина конформационно более гибок.
1.2. Структура, строение, применение и некоторые физикохимические свойства пиридина и его производных
Впервые пиридин и некоторые его простые производные были открыты в XIX веке шотландским химиком Т. Андерсоном. Пиридин представляет собой плоскую гексагональную структуру из пяти углеродных атомов и атома азота, причем все атомы тригонально (эр2) гибридизованы и я-электроны образуют стабильную делокализованную молекулярную орбиталь (МО) (рис. 1.6). Остающаяся 2р- орбиталь атома азота перпендикулярна этой МО. Это означает, что электронная пара способна к образованию дополнительной связи. Поэтому пиридин обладает слабоосновными свойствами (рК=5,2), что влияет на его химические свойства.