Correlated ab Initio Study of Nucleic Acid Bases and Their Tautomers in the Gas Phase, in a Microhydrated Environment and in Aqueous Solution. Part 3. Adenine

0101110 - UFCH-W 20040118 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Hanus, Michal - Kabeláč, Martin - Rejnek, Jaroslav - Ryjáček, Filip - Hobza, Pavel
Correlated ab Initio Study of Nucleic Acid Bases and Their Tautomers in the Gas Phase, in a Microhydrated Environment and in Aqueous Solution. Part 3. Adenine.
[Korelovaná ab initio studie bází nukleových kyselin a jejich tautomerů v plynné bázi, v mikrohydratovaném prostředí a ve vodném roztoku. Část 3. Adenin.]
Journal of Physical Chemistry. B. Roč. 108, č. 6 (2004), s. 2087-2097. ISSN 1089-5647
Grant CEP: GA MŠMT LN00A032
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z4040901
Klíčová slova: double-resonance spectroscopy * density-functional theory * electron correlation
Kód oboru RIV: CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Impakt faktor: 3.679, rok: 2003

Altogether, 14 amino and imino tautomers of adenine were studied theoretically in the gas phase, in a microhydrated environment (one and two water molecules), and in bulk water environment using the thermodynamic integration method (MD-TI), conductor-like polarizable continuum model (C-PCM, COSMO), and a hybrid model (C-PCM + one to three explicit water molecules). The structures and relative energies of various tautomers were determined at the RI-MP2 level using the TZVPP basis set. The relative enthalpies at 0 K and relative free energies at 298 K were based on relative energies and zero-point vibration energies, temperature-dependent enthalpy terms, and entropies evaluated at the MP2/6-31G** level. The effect of bulk solvent on the relative stability of adenine tautomers was studied by molecular dynamics free energy calculations using the thermodynamic integration method and self-consistent reaction field. The dipole moment of the canonical form is rather small (2.8 D).

Celkem 14 amino- a iminotautomerů adeninu bylo teoreticky studováno v plynné bázi, v mikrohydratovaném prostředí (jedna a dvě molekuly vody) a v objemové vodě pomocí termodynamické integrační metody (MD-Ti), kvazivodičového polarizovatelného modelu kontinua (C-PCM, COSMO) a hybridního modelu (C-PCM + jedna až tři explicitní molekuly vody). Struktury a relativní energie různých tautomerů byly určeny na úrovni RI-MP2 pomocí sady TZVPP bází. Relativní entalpie při 0K a relativní volné energie při 298 K vycházely z relativních energií a vibračních energií při 0K, teplotně závislých enthalpických termů a entropií stanovených na úrovni MP2/6-31G**. Vliv rozpouštědla na relativní stabilitu tautomerů adeninu byl studován molekulárně dynamickými výpočty volné energie pomocí termodynamické integrační metody a selfkonsistenčního reakčního pole. Dipólnoment kanonické formy je dosti malý (2,8D), avšak tři vzácné iminotautomery mají dipólnomomenty dosti velké (větší než 10D).
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0008574