发展ABEEM极化力场揭示DNA损伤和修复机理

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• 英文论文题名：Development of ABEEM polarizable force field to reveal the mechanism of DNA damage and repair
• 论文作者：刘翠 ; 杨忠志
• 英文论文作者：Cui Liu ; Zhong-zhi Yang ; School of Chemistry and Chemical Engineering ; Liaoning Normal University
• 年：2016
• 作者机构：辽宁师范大学化学化工学院;
• 论文关键词：极化力场 ; DNA损伤及修复 ; 修复酶 ; 识别
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学
• 语种：中文
• 分类号：R363
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第十九分会 ; 化学中的量子与经典动力学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：144k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近些年,极化力场的发展及将其应用到DNA体系的研究十分活跃。深入研究DNA的损伤和修复机理,对了解相关疾病的起源、降低某些遗传病的发病率、降低DNA的损伤率和突变率至关重要。若要为相关病理研究及新药设计提供思路,必须从分子水平揭示DNA损伤和修复机理的微观机制。目前急需发展一种能够揭示体系中氢键及水分子的结构、静态性质和动态变化机理的理论方法。ABEEM极化力场允许电荷随环境的改变而变化,考虑了体系的极化效应和电荷转移效应,且计算速度快,能胜任DNA损伤和修复机理的模拟。我们使用浮动电荷模型,对多肽、碱基对、DNA片段的结构及能量的模拟取得了进展~([1]);对碱基、氧化碱基、二肽氢键复合物中氢键的结构和能量进行了研究,极化模型的结果能达到高水平量子化学方法的水平~([2-4]);初步发展了原位氢键能估算模型,原位、快速地估算了多肽分子内氢键和碱基对分子间氢键,该公式已经程序化,通过简单修改即可与力场融合~([5]);逐步探索DNA损伤和修复的微观机理。
In recent years, the development of polarizable force field and its application to the DNA system is very active. Further research on the mechanism of DNA damage and repair is essential to understand the origin of the disease, reduce the damage rate and mutation rate of DNA. The mechanism of DNA damage and repair must be revealed at the molecular level to provide new insights for related pathology and drug design. It is urgent to develop a theoretical approach to reveal the structure, static properties and dynamic mechanism of hydrogen bonding and water molecules in the system. ABEEM polarizable force field can be competent for the simulation of DNA damage and repair mechanism. The charge should adjust with the change of environment in ABEEM force field, which also considers the polarization and charge transfer effects, and will gradually explore the microcosmic mechanism of DNA damage and repair.

引文

[1]Zhao,D.X.;Liu,C.;Wang F.F.;Yu,C.Y.;Gong,L.D.;Liu,S.B.;Yang,Z.Z.J.Chem.Theory Comput.2010,6:795.
    [2]Liu,C.;Wang,Y.;Zhao,D.X.;Gong,L.D.;Yang,Z.Z.Theor.Chem.Acc.2014,133:1469.
    [3]Liu,C.;Wang,Y.;Zhao,D.X.;Gong,L.D.;Yang,Z.Z.J.Mol.Graph.Mod.2014,47:62.
    [4]Xu,S.;Zhao,D.X,Gong,L.D.;Liu,C.;Yang,Z.Z.Chem.Phys.Lett.2015,618:147.
    [5]Liu,C.;Zhao,D.X,Yang,Z.Z.J.Comput.Chem.2012,33:379.