Конформационный анализ нуклеозидов, нуклеотидов и динуклеотидов с помощью спектроскопии ЯМР

• Автор: Абрамов, Артем Федорович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 156 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I КОНФОРМАВДОННЫЙ АНАЛИЗ НУКЯЕИД0В, НУКЛЕОТИ

ДОВ И ДИНУКЛЕОТИДОВ С ПОМОЩЬЮ ЯМРСПЕКТРОСКОПИИ обзор литературы

1.1. Современные представления о конформациях

нуклеозидов .

1.2. Применение ядерного эффекта Оверхаузера для

изучения конформаций нуклеозидов .

1.3. Конформации пиримидиновых нуклеозидов

1.4. Конформации пуриновых нуклеозидов.

1.5. Конформации нуклеотидов и динуклеотидов .

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ КОНФОРМАЦИЙ ОТНОСИТЕЛЬНО ГЛИКО

ЗИДНОЙ СВЯЗИ УРАЦИЛЬНЫХ НУКЛЕОЗИДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ В УГЛЕВОДНОМ ФРАГМЕНТЕ, МЕТОДОМ МЕЕЬЯДЕРНОГО ЭФФЕКТА ОВЕРХАУЗЕРА .
2.1. Алгоритмы программы.
2.2. Зависимости усилений .эффекта Оверхаузера от
торсионных углов глкбздной.связи для 2,
3хлордезоксиуридинов иИх конформации . .
ГЛАВА 3 КОНФОРМАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ГЛИКИДН0Й СВЯЗИ
УРАЦИЛЬНЫХ НУКЛЕОЗИДОВ .
3.1. Конформации урацилъных нуклеозидов, модифицированных в углеводном фрагменте
3.2. Конформации урацилъных нуклеозидов, модифици
рованных в углеводном фрагменте и пиримидиновом основании.
3.3. Конформации углеводных фрагментов урацилъных
нуклеозидов
ГЛАВА 4 КОНФОНЩИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОЗИДОВ, НУКЛЕОТИДОВ И ДИНУКЛЕОТИДОВ
4.1. Конформации гликозидной связи адениновых ну
клеозидов, модифицированных в углеводном фрагменте .
4.2. Конформации гликозидной связи 8замещенных
аденозинкарбоновой кислоты .
4.3. Конформации углеводного фрагмента адениновых
нуклеозидов ИЗ
4.4. Конформации нуклеотидов и динуклеотидов
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
5.1. Методика регистрации спектров ЖР
5.2. Подготовка образцов
5.3. Техника эксперимента ядерного эффекта
Оверхаузера.
5.4. Программа.
вывода .
ЛИТЕРАТУРА


Но если, вообще говоря, внутримолекулярная компонента свободной энергии как функция конформации очень похожа для жидкого и твердого состояний, то межмолекулярная компонента принимает существенно разные значения для жидкости и кристалла. Кроме того, методом рентгеноструктурного анализа может быть идентифицирована одна конформация, а в растворе их существует множество 5. По этим причинам в последнее время в об
ласти конформационного анализа нуклеозидов метод рентгеноструктурного анализа все чаще дополняется методом ядерного магнитного резонанса. Н вицинальная константа спинспиновой связи фнц торсионный угол А ,В , С параметры. В принципе можно получить полную информацию о конформации, исходя из полного набора вицинальных констант спинспиновой связи. Молекула не обладает статичной структурой в растворе, и ее динамика может быть представлена равновесием между несколькими типами конформеров. Поэтому, если скорость конформационных переходов велика, наблюдаемые константы будут усредненными величинами от нескольких конформаций. Корреляция между величинами вицинальных нн констант и торсионным углом I носит очень приближенный характер. Учитывая вышеизложенные трудности, было предложено несколько методов, из которых наиболее предпочтительным выглядит метод Алтона и Сандаралингама 2,9,. В общем случае описание пятичленного цикла циклопентана в рамках концепции псевдовращения включает бесконечное число конформаций, из которых являются симметричными, базовыми конформациями. Десять конформаций типа конверт Еконформации и десять типа твист Тконформации. В твистконформации два соседних атома выдвинуты в противоположные стороны из
плоскости, образованной тремя остальными атомами. В пятичленных циклах, замещенных большими по объему заместителями, а именно к такому типу относятся углеводные циклы нуклеозидов, осуществляются лишь некоторые из конформаций, большая часть оказывается запрещенной по стерическим причинам. При этом разрешенные конформации являются искаженными, несимметричными. Для качественного описания таких конформаций используют наиболее близкие к ним базовые конформации. В стереохимии нуклеотидов приняты две качественные номенклатуры Е, Т и эндо, экзономенклатуры. Если в случаеаномеров атом пятичленного
цикла, скажем С , выдвинут в конформации, близкой кконверту,
в сторону нуклеинового основания, то мы говорим о Е или о
С эндоконформации. Т СэндоСэкзоконформация, либо Т СэндоСэкзоконформация. Изучение конформационной структуры кольца значительно упрощается при введении двух универсальных А и 5 конформаций. Рис. Измерение торсионных углов фнн . На данной стадии можно применить два способа определения. Первый из них состоит в прямом рентгеноструктурном определении всех углов. Второй предполагает определение методом рентгеноструктурного анализа только углов между атомами С,V и 0 допускается, что все углы ССН равны. КССВ 2 з и I1 З1 4 величина которых практически не зависит от константы равновесия АЗ , а также используя значения торсионных углов, полученных на стадии X. СС2 , С2С3 , С3С4, соответственно . Построение на основании значений , и i новых молекулярных моделей И определение ПО НИМ для различных углов Р. Расчет по уравнению I значений у для различных значений Р. Определение реальной конформационной структуры молекулы на основании экспериментальных значений . В настоящей работе для описания конформаций фуранозного кольца в пиримидиновых нуклеозидах используется угол Р маленькая буква. Второй очень важной проблемой конформационного анализа нуклеозидов является геометрия ЭКЗОЦИКЛИЧ0СКОЙ группы СН2ОН. Очевидно, что заслоненные структуры энергетически невыгодны, поэтому мы ограничился рассмотрением только заторможенных структур. Если с помощью проекций Ньюмена изобразить возможные варианты взаимной ориентации рибозного кольца и экзоциклической
группы относительно связи С С , то можно легко обнаружить три альтернативные структуры гошгош трансгош рис. Значение суммы 4 5 4 5 шлУченных из Уравнения Карплуса, в случае гошгош должно быть мало, а в случав трансгош и гоштранс оно возрастает. Рис.