Вы здесь

Главная

О механизме генерации гигантских дипольных моментов молекул нуклеиновых кислот

ID_Статьи: 
23.00

Уникальность электрических свойств биологических макромолекул представляет повышенный интерес для исследователей вследствие своей важности в процессах их функционирования: белок-нуклеиновое узнавание, процессы связывания белков и т.д. Одной из важнейших характеристик электрических свойств биомолекул является величина и направленность их дипольного момента.

В работе развивается новый подход к механизму генерации гигантских дипольных моментов нуклеиновых кислот. С помощью квантово-химических методик, на базе программных пакетов HyperChem и МОРАС, проанализирован процесс накопления продольной составляющей вдоль оси двойной спирали электрического дипольного момента олигонуклеотида при удлинении цепи. Ключевым моментом этого подхода является идея о важнейшей роли внутреннего структурного полиморфизма уотсон-криковского спаривания оснований в инициировании больших некомпенсированных дипольных моментов двойных антипараллельных полинуклеотидных последовательностей.

Получено, что в отличие от идеализированных представлений о структуре ДНК, небольшая непланарность пар оснований, наблюдаемая в структуре реальных антипараллельных двойных цепочек, всегда обуславливает накопление больших электрических дипольных моментов двойной спирали. Для достаточно длинной спирали величина нескомпенсированной продольной компоненты дипольного момента может быть весьма большой.

Предложенный механизм генерации гигантских дипольных моментов двойных цепей полинуклеотидов не противоречит известным экспериментальным наблюдениям, представленным в серии работ Поршке. Обсуждаются возможные структурно-функциональные проявления этого феномена.

 

Кабанов А.В., Комаров В.М., Кондратьев М.С.

Институт биофизики клетки РАН, Пущино (Россия).