ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конформация нуклеозидов и нуклеотидов из "Органическая химия нуклеиновых кислот" Понимание факторов, определяющих химическое поведение и биологическую специфичность нуклеиновых кислот, во многом зависит от информации о распределении электронной плотности и пространственном расположении различных структурных элементов этих соединений. [c.121] Как известно, вращение вокруг ординарных связей С—С, С—Ы, С—О и т. д. в органических соединениях не является полностью свободным, и из бесчисленного множества теоретически возможных конформаций реализуются лишь некоторые, характеризующиеся относительным минимумом потенциальной энергии. Устойчивость той или иной конформации молекулы зависит, с одной стороны, от ван-дер-ваальсовых сил отталкивания, возникающих между соседними ковалентно-несвязанными атомами, и, с другой стороны, от сил притяжения между различными функциональными группами за счет, например, диполь-дипольных взаимодействий, водородных связей и т. д., которые вызывают их сближение. Качественное рассмотрение факторов, стабилизирующих данную конформацию, обычно можно провести на молекулярных моделях соединения. В ряде случаев это позволяет сделать довольно однозначные предсказания о наиболее устойчивой конформации данного соединения. В тех случаях, когда имеется ряд факторов, действующих в противоположных направлениях, количественная оценка устойчивости различных конформаций представляется достаточно сложной вместе с тем имеются некоторые эмпирические закономерности, позволяющие в отдельных случаях выбирать наиболее устойчивую конформацию данного соединения. [c.121] Для определения конформации нуклеозидов и нуклеотидов, которые являются довольно сложными молекулами, имеют значение данные рентгеноструктурного анализа, ядерного магнитного резонанса и дисперсии оптического вращения. [c.121] Исследование картины дифракции рентгеновских лучей в кристалле данного соединения позволяет при благоприятных условиях локализовать положение атомов, входящих в состав этого соединения, с точностью, в лучших работах достигающей нескольких тысячных ангстрема, и определить тем самым конформацию молекулы в кристалле. Получение такой картины требует, однако, очень большой вычислительной работы, которая заметно упрощается, если в кристалле присутствует один или несколько атомов с большим атомным номером. Лишь немногие нуклеозиды и нуклеотиды исследованы пока с помощью рентгеноструктурного анализа это связано помимо трудоемкости метода с существенным техническим ограничением — необходимостью иметь монокристалл вещества размером около 0,1 мм, получение которого в случае производных нуклеозидов и нуклеотидов может представлять значительные трудности . [c.122] Обзор HO применению рентгеноструктурного анализа для исследования нуклеиновых кислот и их компонентов — см. Davies D. R., Ann, Rev. Bio hem, 36, 321 (1967). [c.122] ГО расчеты двугранных углов по уравнению Карпласа могут быть только приблизительными, и для однозначного решения вопроса о конформации данного соединения иногда бывает необходимо исследование ряда модельных соединений, в которых конформация была бы фиксирована. [c.123] Некоторые данные о конформации исследуемого соединения можно получить, сравнивая химические сдвиги тех или иных атомов в модельных соединениях. Величина химического сдвига зависит, между прочим, и от наведенного магнитного поля, создаваемого соседними функциональными группами с магнитной анизотропией. Хотя точную величину этого влияния оценить трудно, определение знака эффекта не представляет обычно затруднений. [c.123] МОЖНО считать практически исключенными и конформация исследуемого соединения может заметно отличаться от конформации в кристалле или в концентрированных растворах. [c.124] Рассмотрение структурных формул нуклеозидов показывает, что свободное вращение вокруг ординарных связей в этих соединениях в значительной степени ограничено за счет существования в молекуле двух циклических структур — гетероциклического ядра и остатка пентофуранозы. Соответственно этому конформационный анализ нуклеозидов должен включать рассмотрение конформации гетероцР1клического ядра, углеводного остатка и взаимного расположения в пространстве этих двух циклических систем. [c.124] Вернуться к основной статье