丙烯醛與DNA堿基反應(yīng)機(jī)理的AM1研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com④[甲70中國環(huán)境科學(xué)1999.19(3):197~200ChinaEnvironmentalScience丙烯醛與DNA堿基反應(yīng)機(jī)理的AM1研究/周捌志剛’,戴乾圜,鐘懦剛(【1.艨北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心,北E京100871.;2._煽北京工業(yè)大學(xué)癌化學(xué)與生地衽中北2『一中鍵田目分:類衛(wèi)號曼墜Xl32墾!文獻(xiàn)攣標(biāo)識;碼翌:A!垡;翟文章!L編號:10P0~/6v92'/3q(19舞9鉚9)03)一l0—197~4-YA勰,’中。用ThesWonmhaIofacroleinreacwithDNAbasebyAM1.

2、ZHOUZhi-gang~,DAIQjall-huan2,ZHONGRu-gang~(1CenterofEnvironmentalsc_en∞,PekinguⅡiv盯H.seijin~100871,china;2TileCenterofClaemistryandBieon—gineesingofearlier,BeijingPolytechmcUmversi~,Bing100022,China).ChinaEnvironmentalScience1999,190):197~200A.bstra~:Aseriesofop∞edbasicreactionsofac

3、rolein謝mDNAGuaninewiththeparticipationofacidhavebeencomputed.Theresultsshowthattheenergyofthereactionsystemdropsinallreactionsexceptonereactionofprotonrear—rangemontwithinthemo1ec【l1e.Thecomputedactiveenergiesofkeyreactionsarcmild.sothesereactionstakeplaceeasily.Thetotalreactioncant

4、akeplacespontaneouslyaccordingtothecomputedAGItindicatesthatacroleinCallCfO~S—linkwithDNAthl'OulghtwotimesalkylatingadditivereactionwithDNAbaseKeywords:acroleimreactionmechanism;cross-linking;di—regiontheory;AMI自從認(rèn)識到氯乙烯可誘導(dǎo)人的罕見肝血管股間交聯(lián)貢獻(xiàn)較大,故本計(jì)算以鳥嘌呤環(huán)N2上瘤以后'相繼發(fā)現(xiàn)二氯乙烯、丙烯腈、丙烯醛等的烷化反應(yīng)為計(jì)算模型.計(jì)

5、算時(shí)對反應(yīng)物、生成烯烴衍生物在職業(yè)環(huán)境具有致癌危險(xiǎn)性,如丁烯物和中間過渡態(tài)等進(jìn)行全幾何構(gòu)型優(yōu)化,并對過醛可引發(fā)小鼠肝癌口】,有機(jī)物的不完全燃燒所產(chǎn)渡態(tài)的幾何構(gòu)型進(jìn)行簡并振動(dòng)力常數(shù)和內(nèi)稟反生的丙烯醛(ACR),已證實(shí)具有直接致突性[2-51.丙應(yīng)坐標(biāo)的計(jì)算,確認(rèn)結(jié)構(gòu)的臺理性和諸相關(guān)結(jié)構(gòu)烯醛的羰基c和烯烴c原子均可與堿基氮原之間的聯(lián)系.由于研究的是一個(gè)整體反應(yīng)過程,電子發(fā)生烷化加成反應(yīng)】.C原子與DNA堿基發(fā)子相關(guān)能在結(jié)果比較中大部分互抵,故在上述計(jì)生烷化反應(yīng)后,C原子可再與另一相鄰堿基發(fā)生算中均未考慮電子組態(tài)的相互作用.烷化反應(yīng)而表現(xiàn)出的符合“雙區(qū)理論”[踟的雙

6、計(jì)算使用MOPAc6.3軟件的AM1方法,官能烷化DNA的能力,對于研究環(huán)境中廣泛存在PII.200PC機(jī)上完成.分子初始結(jié)構(gòu)建立和計(jì)在的?!荆瓸不飽和羰基化臺物與DNA堿基的作用算后分子結(jié)構(gòu)、分析均采用Alchemy軟件機(jī)制,認(rèn)識DNA損害具有重要的意義.丙烯醛和丙烯醛正離子的結(jié)構(gòu)及電荷分布特性計(jì)算采用Gaussian94中的abinitio方法,1模型和計(jì)算方法選用6.31G(d)基組,全優(yōu)化幾何構(gòu)型,在SGI工作丙烯醛可在DNA鳥嘌呤(G]的N-1、N2和N.7、腺嘌呤的N.1、和N.7以及胞嘧啶的N4收稿日期:199809—07處烷化.其中環(huán)外氨子的烷

7、化,對形成DNA基金工面目:國家自然科學(xué)基金資瞬咂E(29377269)維普資訊http://www.cqvip.com中國環(huán)境科學(xué)19卷站上完成.較小,化合物(E)和化合物(F)上鳥嘌呤Nz上的質(zhì)子轉(zhuǎn)移到水分子的過程能量差異也較小,可以忽2結(jié)果與討論略,因而在討論時(shí)可忽略兩過程的能量差異.從21試劑的親電性特征圖2中看出,除了過程Ⅳ即質(zhì)子在H,O參與作首先采用曲initio方法計(jì)算丙烯醛和丙烯用下從氮原子轉(zhuǎn)移的醛基氧上的過程體系能量醛羰基質(zhì)子化正離子各原子的電荷特性,結(jié)果列升高外,其它反應(yīng)過程體系的能量均降低.從反應(yīng)于表1.由表1可看出,從電性上來說,親核試

8、劑可過程I到反應(yīng)過程v(或vI)的整個(gè)

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