双铂核药物与DNA作用的理论研究

高等学校化学学报 ›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (3): 531.

双铂核药物与DNA作用的理论研究

黄素兰,郝兰,谭宏伟,陈光巨

北京师范大学化学系,北京 100875

收稿日期:2005-03-17 出版日期:2006-03-10 发布日期:2006-03-10
通讯作者: 陈光巨(1957年出生),男,博士,教授,博士生导师,主要从事量子化学研究. E-mail: jichen@bnu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号：20231010,20271009)和国家重点基础研究发展计划(批准号：G2004CB719900, G2000078101)资助.

Theoretical Investigation of Interaction Between Di-nuclear Platinum Drug and DNA Duplex

HUANG Su-Lan,HAO Lan,TAN Hong-Wei,CHEN Guang-Ju*

Department of Chemistry,Beijing Normal University,Beijing 100875,China

Received:2005-03-17 Online:2006-03-10 Published:2006-03-10

摘要/Abstract

摘要：

利用分子力学和量子化学方法研究了双铂核药物［{trans-PtCl(NH₃)₂}₂(μ-NH₂(CH₂)_nNH₂)］²⁺与寡聚DNA片段d(ATATG*TACATAT)·d(ATGTG*TACATAT)复合物的几何构型和电子结构. 计算结果表明,Pt配合物与DNA中碱基G的N7原子形成了较强的配位键,并与O6原子之间存在较强的静电作用,使药物与DNA产生稳定作用,药物中的烃链的伸缩性使得DNA在键合药物后其构型并未发生大的变化. 同时,铂配合物中配体NH₃上的H与其邻近的鸟嘌呤的O6,DNA中磷酸根上的O以及与其邻近的碱基T上的O或N等电负性较大的原子间形成的氢键及弱氢键也是影响Pt配合物与DNA键合及其几何结构变化的重要因素. 这些化学键和氢键是药物分子能够对DNA进行识别的重要基础. 因此,可以认为药物结合后所引起DNA的变形较小可能是药物与顺铂产生不同的抗癌机理的主要原因.

关键词: 双铂核药物［{trans-PtCl(NH₃)₂}₂(μ-NH₂(CH₂)_nNH₂)］²⁺; DNA片段; 分子力学; 量子化学方法

Abstract:

Detailed studies of the geometrical and electrical configuration of the composite compound of the di-nuclear platinum compound ［{trans-PtCl(NH₃)₂}₂(μ-NH₂(CH₂)_nNH₂)］²⁺and the 12-mer duplex d(ATATG*TACATAT)·d(ATATG*TACATAT) were performed by using the molecular mechanics and quantum chemistry methods. The investigating result shows that the coordinate bonds between Pt of the di-nuclear platinum composite compound and two N7′s of guanines in the DNA duplex are the most important interaction and hydrogen bond interactions are critical factors influencing the configuration of the composite compound. Based on the calculation results,we claim that little distortion of DNA binding the di-nuclear platinum complex may result in a significantly different antitumor activity from cis-platin.

Key words: Di-nuclear platinum drug ［{trans-PtCl(NH₃)₂}₂(μ-NH₂(CH₂)_nNH₂)］²⁺; Molecular mechanics(MM); Quantum chemistry method

中图分类号:

O641

TrendMD:

黄素兰郝兰谭宏伟陈光巨. 双铂核药物与DNA作用的理论研究. 高等学校化学学报, 2006, 27(3): 531.

HUANG Su-Lan, HAO Lan, TAN Hong-Wei, CHEN Guang-Ju. Theoretical Investigation of Interaction Between Di-nuclear Platinum Drug and DNA Duplex. Chem. J. Chinese Universities, 2006, 27(3): 531.

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