Ингибирование свободнорадикальных реакций и точечные мутации при радиационном повреждении сахарного фрагмента ДНК, компьютерное моделирование

• Автор: Кузурман, Петр Андреевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 83 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааеаааааааааа

Глава 1. Ингибирование превращений 2лсзоксирибозильных радикалов

раднозапшта и точечные мутации обзор литературы

Глава 2. Метод исследования компьютерное моделирование процесса

взаимодействия радикалов 2дезокснрнбозила с 1пН мми

1. Особенности метода компьютерного моделирования

2. Метод окна доступа а ааааааааа ааааааа

3. Схема компьютерною эксперимента

Глава 3. Разработка количественного метода оценки вероятности

взаимодействия двух молекул аааааааааааааааааааааааааааа а ааааааааааа

1. Метод окна доступа метод количественной оценки
стсрической вероятности взаимодействия реагентов а а а а аа а а ааааа а а
2. Принципы оценки стсрической вероятности мсжмолскулярнмх взаимодействий в виртуальном пространстве.
Метод окна доступа прямая и обратная задачи
3. Моделирование образования химической связи.
Глава 4. Изменение положении азотистых оснований в макрорадикалах
2лсзокснрибозила относительно исходною нуклеотида .
1. Радиационнохимическое образование радикалов
2лсзокснрнбозила в составе нуклеотида а
2. Построение моделей макрораликалов в составе нуклеотида
н полннуклсотндной цепочки в
3. Моделирование процесса передачи первоначального повреждения
нсснаренного электрона с сахара на основание
Глава 5. Исследование методом окна доступа процесса взаимодействия радикалов 2лсзокснрибозила в ДНК с веществами ингибиторами реакции замещения а
1. Принципы моделирования реакции замещения методом
окна доступа.
2. Построение 3мерных моделей веществингибиторов
3. Модели С, СУ и СУстереоизомеров 2дезоксирибозы
Глава 6. Принципы управления процессами радиозащиты ДНК и
выхода сгереонзомеров, основанные на методе окна доступа
1. Образование одионнтевых разрывов н оценка вероятности
взаимодействия СУ, СУ, СУрадикалов 2дезоксирибознла с 1пН.
2. Иные типы повреждений сахарного фрагмента ДНК и оценка
вклада реакции К1пН в конечный эффект радиозащиты
3. Стереоизомеры 2дезокснрибознла как потенциальные сайты точечных мутаций н оценка выхода их образовании по реакции ингибитора с радикалами сахарного фрагмента
ВЫВОДЫ а
ЛИТЕРАТУРА


Глава 1. Глава 2. Глава 3. Принципы оценки стсрической вероятности мсжмолскулярнмх взаимодействий в виртуальном пространстве. Моделирование образования химической связи. Глава 4. Глава 5. Глава 6. СУ, СУ, СУрадикалов 2дезоксирибознла с 1пН. К1пН в конечный эффект радиозащиты
3. Актуальность темы. Радиозащита ДНК на первичных, физикохимических стадиях ее лучевого поражения в клетке по свободнорадикальному механизму, как принято считать, связана с реализацией двух процессов а конкуренции за радикалы продукты радиолиза воды между веществомрадиопротектором и биополимером и б ингибирования свободнорадикальных реакций, по Н. М.Эмануэлю. Реализация этих процессов при облучении живых организмов вызывает радиозащитный эффект Эмануэль Н. М., Бурлакова Е. Б., Кругляком К. Е Сапежинский И. И . ДНК. Анализ данных по радиолизу растворов ДНК в присутствии веществ радиопротекторов показывает, что восстановление исходной структуры в полимере возможно лишь в том случае, если нсспарснный электрон в первичном макрорадикале локализован на 2дсзоксирибозном звене. Как известно, при радиолизе углеводов в водных растворах образуются стереоизомеры эпимеры исходных соединений в результате реакций восстановления радикалов сахара, в частности, первичных радикалов дезоксирибозы Кочетков Н. К., Кудряшов Л. И. и др . Если предположить, что такого типа процесс возможен и при облучении ДНК образование эпимеров 2дезоксирибозы, то тезис о восстановлении исходной первоначальной структуры 2дезоксирибозила в реакциях его радикалов с веществомингибитором нуждается в корректировке, а именно поскольку асимметрическими атомами в 2дсзоксирибозс являются i. С, следует ожидать образования продуктов радиолиза эпимеров именно по этим атомам. Отсюда можно было бы прийти к выводу, что и по реакции ингибитора 1пН с первичными макрорадикалами С, Сз и СУ имеющими планарную конфигурацию связей СС и СО, наряду с восстановлением исходной конфигурации связей структуры фураиозного цикла истинной репарацией повреждений ДНК возможно образование и стереоизомсров по крайней мерс, с ной вероятностью, учитывая возможный под
ход молекулы I с двух сторон к сахарному радикалу с планарной конфигурацией химических связей. Поскольку появление таких стереоизомеров должно изменить ориентацию оснований в пространстве, то модифицированные таким образом нуклеотиды радиация действие I могли бы стать в ДНК потенциальными сайтами точечных транзнцнй и трансвсрсий мутаций. Поэтому МКМ в сочетании с разработанной компьютерной технологией получения количественных параметров взаимодействующих молекулярных структур был избран для решения поставленной задачи. Предлагаемый в данной работе метод позволил, опираясь па литературные и полученные в лаборатории физической химии ДНК и других биополимеров ИБХФ РАН данные исследований по радиолизу ДНК и соединений, моделирующих ее фрагменты, проанализировать механизмы превращений каждого из 5 типов первичных радикалов 2дезоксирибозила во всех 4х дсзоксинуклсотидах вплоть до образования конечных молекулярных продуктов деструкции сахарного фрагмента, в том числе и в присутствии всшсстваингибитора. В отличие от существующих методик моделирования, например, рассматривающих взаимодействие поверхностей молекулярных структур по динамическому механизму . К радиационным процессам деструкции ДНК, вызванных первичным повреждением сс сахарного фрагмента, относят образование однонитевых разрывов ОР, щелочнолабильных связей ЩЛС. САО, образование 5,8циклкчсских производных пуринов и т. Амирагова М. И.и др Рябченко Н. И., ii . Эти повреждения можно связать с превращениями первичных 2дезоксирибозильных радикалов С С5.