堆积的腺嘌呤体系新失活通道的动力学模拟.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)AprilActaP．一Chim．Sin．2011，27(4)，825-830825[Article]www．whxb．pku．edu．cn堆积的腺嘌呤体系新失活通道的动力学模拟袁帅张文英李安阳朱义敏豆育升(重庆邮电大学生物信息学院，重庆400065)摘要：采用半经典动力学方法模拟了激光诱导下丌堆积的腺嘌呤体系最低激发态的失活过程．模拟激光脉冲仅作用于一个腺嘌呤分子．发现随着激发态腺嘌呤分子(A)与基态腺嘌呤分子(A)之间距离的缩短，它们的相互作用显著增强．分子问的相互作用导致了一条新的失活通道，即C原子与C原子靠拢成键，形成“成键的激基复合

2、体”的中问体．中间体的寿命约为390fs．C原子的畸变和H原子的环面外振动导致中间体失活．失活后C一C断裂，释放的键能转化为分子动能，腺嘌呤分子恢复基态的平面结构．关键词：腺嘌呤：半经典动力学模拟：成键的激基复合体；失活中图分类号：O641：0644DynamicsSimulationofaNewDeactivationPathwayforStackedAdeninesYUANShuaiZHANGWen—YingLIAn—YangZHUYi—MinDOUYu—Sheng(CollegeofBio—information,ChongqingUniversityofPostsandTeleco

3、mmunications,Chongqing400065,PR．China)Abstract：AsemiclassicaIdynamicssimulationstudywasundertakentoinvestigatethedeactivationoftheIowestexcitedstateofrr-stackedadenines．asinducedbyalaserpulse．Onlyoneoftheadenineswassubjectedtoalaserpulseinthissimulation．Thesimulationresultsshowthattheinteractionbe

4、tweentheexcitedadenines(A)andtheirunexcitedneighbors(A)increasessignificantly，followedbyashorteningoftheintermoleculardistance．ThejnterbasesinteractionleadstoanewdeactivatedpathwayinwhichatomC2inmoleculeAandatomC2inmoleculeAarelinktoeachotherandforma“bondedexcimer”intermediate．TheIifetimeofthe“bon

5、dedexcimer”intermediateiSabout390fs．ThedeformationofthepyrimidineringattheC2atomandthedisplacementoftheH2atomawayfr0mthepyrimidineringplayasignificantroleinthedeactivationprocessofthe“bondedexcimer”intermediate。Afterdeactivation．theC2一C2dissociatesandthereleasedbondenergyconvertstomolecularkinetic

6、energy．Bothadeninemoleculesreturntotheplanargeometriesoftheirgroundstates．KeyWords：Adenine；Semiclassicaldynamicsimulation；Bondedexcimer；Deactivation1引言物质，从而影响DNA的复制和转录功能，引起遗传由于DNA碱基腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶突变，导致皮肤癌等疾病．然而测量到的光损伤产(C)和胸腺嘧啶(T)能够有效地吸收紫外光，因此物的量子产率极低，约为l％，说明绝大多数被激发DNA分子在紫外光的照射下易发生电子激发．激发的DNA在形成损

7、伤前已经通过各种途径衰减至基态的DNA分子通过光化学反应产生自由基等有害态．光辐射导致DNA去活化的这一生物学过程，引Received：December8，201O；Revised：January10，2011；PublishedonWeb：February18，2011．Correspondingauthor．Email：douys@cqupt．edu．cn．TheprojectwassupposedbytheNati