Прототропна таутомерія азотистих основ: новий погляд на стару проблему

Abstract

Підсумовуються результати циклу розрахунково-теоретичних досліджень фізико-хімінних зако­номірностей прототропної таутомерії нуклеотидних основ, виконаних у рамках напівемпіричного квантовохімічного методу AMI (режим оптимізації всіх структурних пара­метрів). Застосувавши нетрадиційний підхід, який грунтується на тому, що максимальна, чисельність сімейства прототропних таутомеріє основи визначається загальною кількістю протонів і вільних електронних пар атомів – акцепторів протона, вдалося встановити, що у відношенні прототропної таутомерії нуклеотидні основи є значно мобільнішими структурами (прототропна таутомерія нуклеотидних основ має молекулярно-цвітеріонний характер і відбувається за участю карбопротонів), аніж це вважалося раніше. Обговорюється біологічна, значущість отриманих результатів, які сформульовано максимально узагальнено і можуть бути розповсюджені, на думку автора, на значно ширше коло об'єктів, ніж канонічні нуклеотидні основи, їхні «складові частини» та продукти їхньої модифікації, зокрема дезамінування.

Подводятся итоги цикла расчетно-теоретических исследова­ ний, выполненных в рамках полу эмпирического квантовохими- ческого метода AMI, касающихся физико-химических законо­мерностей прототроппой таутомерии нуклеотидных основа­ний. Применив нетрадиционный подход, базирующийся на том, что максимальная численность семейства прототропных таутомеров основания определяется общим количеством протонов и иеподеленных электронных пар атомов – акцеп­торов протона, удалось установить, что в отношении про­тотропной таутомерии нуклеотидные основания представля­ют собой значительно более мобильные структуры (протот­ропная таутомерия нуклеотидных оснований имеет молеку­лярно-цвиттер ионный характер и происходит с участием карбопротонов), чем это было принято считать ранее. Об­суждается биологическая значимость полученных результа­тов, которые сформулированы в работе с максимально воз­можным обобщением и могут быть распространены, с точки зрения автора, на более широкий круг объектов, включая аминокислоты.

The summary is made of the scries of calculation-theoretical investigations fulfilled by the setniempirical quantum-chemical AMI method on physico-chemical features of prototropic tautomerism of nucleotide bases. Applying of non-traditional approach which is based on the view that highest possible numbers of prototropic tautomers of bases are determined by an overall Quantity of protons and electron lone pairs of proton acceptor atoms, the success was achieved in ascertaining that as regards prototropic tautomerism nudcotule bases are more mobile structures (prototropic tautomerism of nucleotide bases has a molecular-zwitterionic diameter involving carboprotons as well) than it was assumed earlier. A biological significance of the data obtained, which are generalized and may be extended from the autlwr's point of view to larmier range of objects, ammo acids included.