Nucleic acid - small molecule interactions, experimentally based molecular modeling approach

Abstract

U okviru ove doktorske disertacije metodama molekulskog modeliranja proučavane su interakcije nukleinskih kiselina s nekoliko skupina organskih spojeva: derivatima bisfenantridina, guanidiniokarbonil-pirol- arilnim konjugatima, cijaninskim spojevima, te translacijskim (benzimidazolnim i diaminopiperidinskim) inhibitorima hepatitis C virusa. Istraženi su procesi njihovog kompleksiranja, interkaliranja, vezanja u utor te elektrostatskog međudjelovanja s polinukleotidima. Prve tri skupine spojeva imaju svojstvo molekulskog prepoznavanja nukleobaza, pa mogu poslužiti za razvoj novih specifičnih obilježivača pri istraživanju nukleinskih kiselina, te kao predložak za razvoj antitumorskih i antivirusnih lijekova sa svojstvom selektivnog blokiranja određenih sljedova DNA ili RNA. Kao polazišne točke za modeliranje korišteni su rezultati spektroskopskih mjerenja (UV-Vis i CD spektri, fluorimetrijske titracije) te difrakcijske i NMR analize. Istraživanja su provedena metodama molekulskog modeliranja različitih stupnjeva složenosti. U svrhu određivanja novih parametara korišteni su kvantno mehanički računi. Proučavanje strukture i fleksibilnosti nukleinskih kiselina i njihovih kompleksa s organskim molekulama provedeno je metodama polja sila (molekulska mehanika i molekulska dinamika). Kombinirane kvantno mehaničke – molekulsko mehaničke metode primijenjene su u svrhu ispitivanja utjecaja okoline, preciznije polinukleotidnog lanca i metalnih iona, na raspodjelu naboja na ligandima. Dobiveni rezultati u skladu su s eksperimentalnim saznanjima