J 2003

The effect of water on NMR spin-spin couplings in DNA: Improvement of calculated values by application of two solvent models

SYCHROVSKÝ, Vladimír, Bohdan SCHNEIDER, Pavel HOBZA, Lukáš ŽÍDEK, Vladimír SKLENÁŘ et. al.

Základní údaje

Originální název

The effect of water on NMR spin-spin couplings in DNA: Improvement of calculated values by application of two solvent models

Autoři

SYCHROVSKÝ, Vladimír (203 Česká republika), Bohdan SCHNEIDER (203 Česká republika), Pavel HOBZA (203 Česká republika), Lukáš ŽÍDEK (203 Česká republika) a Vladimír SKLENÁŘ (203 Česká republika, garant)

Vydání

Physical Chemistry Chemical Physics, Great Britain, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2003, 1463-9076

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 1.959

Kód RIV

RIV/00216224:14310/03:00007956

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000181278300011

Klíčová slova anglicky

NMR; coupling constants; DNA hairpin DFT
Změněno: 20. 6. 2008 12:55, prof. RNDr. Vladimír Sklenář, DrSc.

Anotace

V originále

A water solvent effects on isotropic one-bond 1J(X,H), 1J(C,X) and two-bond 2J(X,H), (X=C,N) indirect NMR spin-spin coupling constants measured previously in 13C, 15N-labeled DNA hairpin molecule d(GCGAAGC) were investigated theoretically at ab initio level by application of explicit and PCM models of solvent. Sensitivity of the Fermi contact contribution to the total J coupling towards the solvent inclusion calculated using coupled perturbed density functional theory with B3LYP hybrid functional is dominating, while the solvent shifts of the other three J contributions are negligible. Consideration of the solvent leads to the noticeable shift of especially 1J(C,H) couplings. The largest shift of 6.1 Hz was found for 1J(C8,H8) coupling in guanine. Further inclusion of solvent decreases mean absolute deviation between calculated and experimental J constants from 1.7 to 1.1 Hz for guanine, from 2.4 to 0.6 Hz for cytosine, and from 2.3 to 1.6 Hz for adenine. In the case of explicit solvent, the 1J(C8,H8) solvent shift seems to be sensitive to the magnitude of charge transfer from water sigma bonding O-H and Oxygen lone pair orbitals to the sigma* antibonding C8-H8, C8-N7, and C8-N9 orbitals of guanine. Both explicit and PCM solvent models provide similar improvement of calculated couplings.

Návaznosti

GA203/96/1513, projekt VaV
Název: Moderní metody magnetické rezonance a jejich využití pro studium struktury a dynamiky biologicky zajímavých molekul
Investor: Grantová agentura ČR, Moderní metody magnetické rezonance a jejich využití pro studium struktury a dynamiky biologicky zajímavých molekul
MSM 143100005, záměr
Název: Strukturně-funkční vztahy biomolekul a jejich role v metabolismu
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Strukturně-funkční vztahy biomolekul a jejich role v metabolismu