B - DNA 의 model compound 인 $C_pG_pC$의 sodium 양이온 결합과 동위원소 수화효과에 관하여 empirical potential energy 함수를 사용하여 이론적으로 완전히 밝혔다. 우선 phosphate 음 이온에 결합된 sodium 양이온을 최적화하여 ab initio SCF의 결과와 잘 일치하는 $2.18 \mbox{\AA}$의 sodium-oxygen 거리를 얻었다. 물분자와 B-DNA간의 상호작용에너지를 최소화하는 수화상태를 결정하여, 모두 17개의 물분자를 수화시켰는데 4개는 sodium양이온에, 두개는 phosphate와 sugar 사이에, 나머지는 nucleosides에 결합되었다. 또한 중수에 의한 동위원소 ...
B - DNA 의 model compound 인 $C_pG_pC$의 sodium 양이온 결합과 동위원소 수화효과에 관하여 empirical potential energy 함수를 사용하여 이론적으로 완전히 밝혔다. 우선 phosphate 음 이온에 결합된 sodium 양이온을 최적화하여 ab initio SCF의 결과와 잘 일치하는 $2.18 \mbox{\AA}$의 sodium-oxygen 거리를 얻었다. 물분자와 B-DNA간의 상호작용에너지를 최소화하는 수화상태를 결정하여, 모두 17개의 물분자를 수화시켰는데 4개는 sodium양이온에, 두개는 phosphate와 sugar 사이에, 나머지는 nucleosides에 결합되었다. 또한 중수에 의한 동위원소 수화현상도 같은 과정으로 살펴 보았는데, 주로 electrostatic에 의한 기여가 큼을 알았다. 마지막으로 B-DNA 에 대한 총 안정화 에너지는 수화와 양이온 결합에 의한 것으로 밝혔는데, sodium이 결합되지 않은 상태 보다도 약5배 가량이나 더 안정화된 -299.3 Kcal/mol의 안정화 에너지를 갖음을 알았다.
B - DNA 의 model compound 인 $C_pG_pC$의 sodium 양이온 결합과 동위원소 수화효과에 관하여 empirical potential energy 함수를 사용하여 이론적으로 완전히 밝혔다. 우선 phosphate 음 이온에 결합된 sodium 양이온을 최적화하여 ab initio SCF의 결과와 잘 일치하는 $2.18 \mbox{\AA}$의 sodium-oxygen 거리를 얻었다. 물분자와 B-DNA간의 상호작용에너지를 최소화하는 수화상태를 결정하여, 모두 17개의 물분자를 수화시켰는데 4개는 sodium양이온에, 두개는 phosphate와 sugar 사이에, 나머지는 nucleosides에 결합되었다. 또한 중수에 의한 동위원소 수화현상도 같은 과정으로 살펴 보았는데, 주로 electrostatic에 의한 기여가 큼을 알았다. 마지막으로 B-DNA 에 대한 총 안정화 에너지는 수화와 양이온 결합에 의한 것으로 밝혔는데, sodium이 결합되지 않은 상태 보다도 약5배 가량이나 더 안정화된 -299.3 Kcal/mol의 안정화 에너지를 갖음을 알았다.
Theoretical studies of the sodium cation binding and isotope hydration effects on the model compound B-DNA ($C_pG_pC$) have been fully elucidated by using empirical potential energy functions. In the first place the $Na^+$ cations bound to phosphate anions have been optimized and the average distanc...
Theoretical studies of the sodium cation binding and isotope hydration effects on the model compound B-DNA ($C_pG_pC$) have been fully elucidated by using empirical potential energy functions. In the first place the $Na^+$ cations bound to phosphate anions have been optimized and the average distance Na...O(phosphate anions) has given 2.18 $\mbox{\AA}$ which is in a good agreement with ab initio SCF computations. The hydration scheme of this model compound has been obtained by minimizing the interaction energy between water molecules and the substrate and it has been turned out that the total 17 water molecules are hydrated to B-DNA, i.e., four water molecules to each sodium cation, two to oxygens in phosphate and sugar and the others to nucleosides. Also the isotope hydration due to substitution of $D_2O$ for $H_2O$ has been carried out by the same procedure. Here the major factor to control over the isotope effect on the hydration have been known as the electrostatic contribution. Finally, the net stabilization of B-DNA has been explained and compared with in terms of the stabilization due to the hydration and the cation binding energy, i.e., the net interation energy is -299.3 Kcal/mol compatible with five times as much as that in $Na^+$ free model compound.
Theoretical studies of the sodium cation binding and isotope hydration effects on the model compound B-DNA ($C_pG_pC$) have been fully elucidated by using empirical potential energy functions. In the first place the $Na^+$ cations bound to phosphate anions have been optimized and the average distance Na...O(phosphate anions) has given 2.18 $\mbox{\AA}$ which is in a good agreement with ab initio SCF computations. The hydration scheme of this model compound has been obtained by minimizing the interaction energy between water molecules and the substrate and it has been turned out that the total 17 water molecules are hydrated to B-DNA, i.e., four water molecules to each sodium cation, two to oxygens in phosphate and sugar and the others to nucleosides. Also the isotope hydration due to substitution of $D_2O$ for $H_2O$ has been carried out by the same procedure. Here the major factor to control over the isotope effect on the hydration have been known as the electrostatic contribution. Finally, the net stabilization of B-DNA has been explained and compared with in terms of the stabilization due to the hydration and the cation binding energy, i.e., the net interation energy is -299.3 Kcal/mol compatible with five times as much as that in $Na^+$ free model compound.
주제어
#Computer simulation Hydration 계산기 시뮬레이션 수화 (화학) DNA
학위논문 정보
저자
Kang, Young-Kee
학위수여기관
한국과학기술원
학위구분
국내석사
학과
화학과
발행연도
1980
총페이지
iv, 63 p.
키워드
Computer simulation Hydration 계산기 시뮬레이션 수화 (화학) DNA
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