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具有G:C和A:T碱基配对的DNA双股螺旋是遗传信息储存、表达和稳定传递的重要载体。这一特异性配对方式有利于核酸结构的稳定。大沟、小沟中官能团的分布有利于蛋白酶、金属离子以及具有生物功能的金属配合物与DNA的作用。为了使遗传信息准确地传给下一代,DNA复制必须具有极高的精确性。然而,人类基因大约含有109个碱基对,任何对DNA物理或化学的破坏都会影响双螺旋结构的完整性,导致在DNA复制过程中的碱基错配或误配、非配对碱基和链的断裂等。 近年来,人们对小分子过渡金属多吡啶配合物与大分子DNA相互作用的研究逐步深入,已经成为生物无机化学领域十分活跃的研究课题,八面体多吡啶钌(Ⅱ)配合物广泛地被用于研究DNA二级结构识别探针、DNA分子光开关、DNA介导的电子转移、DNA断裂试剂等,这些能特异性识别DNA的小分子,为新型基因选择药物的研究打下了坚实的基础。 本文通过分子力学计算方法,对一些多吡啶类金属配合物与错配DNA的相互作用建立模型,以求从分子水平上探讨它们的作用机理。此前,我们工作组已经成功模拟了这类配合物对正常B-DNA和含G:A剪式错配DNA序列的识别作用。在本工作中,我们研究了应用较广泛的多吡啶类过渡金属钌配合物[Ru(phen)2(hpip)]2+、[Ru(phen)2(dpq)]2+、[Ru(phen)2(dppz)]2+、[Ru(IP)2(dppz)]2+等对含G:T错配的DNA序列的识别作用。通过对整个过程的作用能量考察,我们对各识别体系的详细作用进行了分析,对模拟结果进行了合理的解释。 具体来说,本论文主要包括以下几部分的工作: 1、△、Λ-[Ru(phen)2hpip]2+对含G:T错配的DNA序列d(CCATGCGTGG)2识别作用的分子模拟研究:[Ru(phen)2hpip]2+具有两种构型,二者之间的能量差值处于室温可以提供的能量范围,因此,我们分别考虑了这两种共振结构可能带来的识别结果上的差异。模拟结果显