Tìm vị trí gắn kết trên phân tử dna và protein của các phân tử nhỏ bằng phương pháp ab initio

ĐẠI H Ọ C QUỐC G IA HÀ N Ộ I TRƯỜNG Đ Ạ I HỌC K H O A HỌC T ự NH IÊN Tên đề tài: TÌM VỊ TRÍ GẮN KẾT TRÊN PHÂN TỬ DNA VÀ PROTEIN CỦA CÁC PHÂN TỬ NHỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP AB-INITIO M à SỐ; Q T - 08 - 22 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS N guyễn Hữu Thọ CÁC CÁN B ộ THAM GIA: PG S.TS Lê Kim Long HÀ NỘI - 2008 BÁO CÁO TÓM TẮT a T ê n đ ề tài: T ìm vị trí gắn kết phân tử D N A P ro tein p h â n tử nhỏ b ằn g p h n g p h áp ab-initio b Chủ trì đề tài: TS Nguyên Hữu Thọ c Các cán tham gia: PGS.TS Lê Kim Long TS Nguyễn cẩm Hà d M ục tiéu nội dung nghiên cứu: M ụ c tiêu: N g h iên cứu gắn kết phối tử n h ỏ lên phân tử lớn, yếu tố ảnh hưởng đến k h ả gắn kết, từ x ác định vị trí phân tử lớn m phân tử nhỏ gắn lên Đ án h giá k h ả nâng gắn kết p h â n tử nhỏ X ác định cấu trúc đ m hình thành sau gắn kết, n h tính tốn độ dài liên kết hiđrơ đ ám Nội dung: - Sử dụng lực lượng tử, tính tốn trực tiếp tương tác c ủ a phối tử với đại phân tử Bằng việc thêm subroutine để nâng cấp phần m ề m S Q U A R E D th àn h phần m ềm SQD N A S Q D O C K c h o nghiên cứu D N A protein - Sử dụng p h ầ n m ềm SQ D N A cho nghiên cứu gắn k ết phối tử n h ỏ lên chuỗi p h ân tử DNA - Sử dụng p h ần m ềm S Q D O C K cho nghiên cứu gắn k ết phối tử lên phân tử protein - X ác định cấu trúc đám hìn h thành sau gắn kết, tìm vị trí gắn kết tốt protein m phân tử n h ỏ gắn kết e Các kết đạt được: Đ ã nâng cấp phần m ềm S Q U A R E D , thu hai p h ầ n m ềm SQ D N A SQ D O C K cho n g h iên cứu p hân tử sinh học (D N A protein) Với chuỗi D N A n g hiên cứu, gắn kết phụ thuộc vào: độ phân cực phối tử, k ích thước phối tử, số lượng n c h iê n tử tạo liên kết hiđrơ Bên cạnh đó, kliẳng địn!i bazơ khác n hau, vị trí củ a bazơ khác có ảnh hưởng đến k h ả n ăn g gíln kết củ a phối tử DNA Với phân tử protein, xác định vị trí m phối tử gắn kết tốt nh ất cấu trííc c ủ a đ m h ì n h th n h sau g ắ n kết Sản phầm k h o a học gổm 01 báo gửi hội nghị khoa học trường Đại học kJioa học tự nhiên năm 2008 r Tình hình kinh phí đề tài: T kinh phí cấp : 20.000.000đ Đ ã chi : 20.000,OOOđ CH Ú TR Ì Đ Ề TÀI K H O A Q U Ả N LÝ TS N g u yên H ữu Thọ PGS.TS N g u yễn Vàn N ội C Q U A N C H Ủ TR Ì Đ Ề TÀ I ‘^lỆU TRUỎNG / 'O* fcv' P A ! i-IỌC KHOA \ ĩư HOcj N H tếrr^ Ov/ SUMMARY REPORT OF THE SCIENTIFIC RESEARCH SUBJECT a Title o f subject: The adsorption investigate o f the sm all m olecules on the DNA and the proteins Code No; Q T - 08-22 b Head o f subject: Dr N g u y en Huu Tho c Participants: A sso.Prof.D r Le Kim L o n g and Dr N g u y en Cam H a d Aim and contents of the subject: Aim: Study on the docking o f ligands on m acro m o lecu les, the factors effect on the ability o f the docking, from that finding the p laces in the m olecule w here the ligand could d o c k on Specifying the cluster structures w hich were created after the docking happends, therefore, calcu lating the length o f hydrogen bonds in these clusters Contents: - Using qu atu m forces for calculating directly ligan d-m acro m olecule interaction By adding so m e subroutines for upg adin g Q U A R E D software to SQDNA and S Q D O C K software for D N A and protein research - U sing SQ D N A software for the research, that apply for ligand on D N A molecule - Using S Q D O C K software for the research, that apply fo r ligand o n protein molecule - Specifying the structures o f clusters w h ich w ere created after the docking, finding the places w here the ligand could d o ck on for best e The obtained results: U pgading S Q U A R E D software into S Q D N A an d S Q D O C K software which cou ld conveniently be used for the research s about biological m olecules W ith the D N A , the docking is depen ded on polarization, size of ligand and the qu antity the atom s w hich co u ld have the hydrogen bond, therefore, affirm ing that the different b ases have different abilites o f docking W ith the protein m olecule, specify ing the place for best w hich ligand could d o ck on and the structure o f clusters Tlie results were presented by 01 pap er in journal o f science, 2( MỤC LỤC A MỞ ĐẦU B PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I TỎNG QUAN VÈ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN PhântửD N A Phân tử Protein C Ơ SỞ L Ý T H U Y É T PhưoTig trình Schrưdinger Các phương pháp gần giải phương trình Schrưdinger Phương pháp động lực phân tử bánlượng tử 18 n c c u : KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 Gắn kết HCHO DNA 25 Gắn kết Hydrazin DNA 28 Gắn kết Benzylamin D N A 30 Gắn kết Hydrazin Protein 34 D KÉT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM K H Ả O 38 A MỞ ĐẦU Trong thể sinh vật luôn xảy trinh kết hợp phân tách phân tử, q trình sinh hố để trì tồn cùa sinh vật DNA Protein đại phân tử thể, có vai trị vơ quan trọng với sống, thể khả kết họp với phân tử khác khả phân tách chúng Quá trình gắn kết (docking) phân tử nhỏ (phối tử ligand) lên đại phân tử DNA hay Protein q trình sinh hố thể sinh vật [ 11, 12], nhà khoa học giới rẩt quan tâm Quá trình gắn kết mức độ sở phân tử ln bắt đầu q trình phối tử tiến lại gần đại phân tử gẳn kết vào vị trí thích hợp (active site) đại phân tử Xác định “vị trí thích hợp” đâu đại phân tử, nghiên cứu cấu trúc phức hình thành phối tử gắn kết lên đại phân tử [17] mục đích nghiên cứii đề tài Trong thập kỷ gần đặc biệt năm gần đây, cơng nghệ máy tính, tin học phát triển cách nhanh chóng kỳ diệu, đủ đáp ứng yêu cầu toán lớn, phức tạp mà trước khơng thể thực Song song với phát triên cơng nghệ máy tính, ngơn ngừ lập trình (Pascal, C++, Fortran, Visual basic ) liên tục cải tiến, ngày gần gũi, thân thiện dễ sử dụng Fortran ngôn ngữ lập trình cấp cao, nhà khoa học ưa chuộng sử dụng rộng rãi, đặc biệt nghiên cứu mơ Hiện có nhiều phần mềm sử dụng mơ phỏng, tính tốn: Monte Carlo, MD, Gamess, Fhi, Mopac đưọ'c viết bầng ngôn ngữ Fortran với mã nguồn (sources) cung cấp miễn phí, Với nguồn tài nguyên sẵn có đó, với nhu cầu cấp thiết cua thò'i đại trone nghiên cứu vẻ sir găn kêt (docking), clu'ing chọn nghiên cửu dê tài "ĨKghiên cứu s ự hấp p h ụ pỉtâii lử nhỏ lên pìiân tử lớn DNA, Protein” Bane \ iệc cai tiến, nâim cắp mã nguôn mở hai phan mềm MD44 Gamess đồne thò’i thêm subroutine càn thiồt, thuật tốn mó'i nhàm áp dụne đối tưọne la phối lử nlió tíắn kết lèn d¿ii pliân tư Nlnìnu ntíhiên cứu tnrỏ-c (lây \ ¿ docking đòu sư dunu urone tác h(ic plián tử - MM (Molecular Mechanics), u diêm cua mẫu hục Ị-ihãn Ur la kha tinh tOíín nhanh \ ihích liọ-p \ eVi nhùng hệ co sỏ n c u \ ê n tir l(Vn l uy vạ\ nhũnu kct qua thu từ mẫu MM mang tính gần có giới hạn định sử dụng đê nghiên cứu tranh chi tiêt trình gân kêt, đặc biệt cân phai khảo sát trình di chuyển electron “phối tử với DNA Protein” Đe kêt gắn kết xác hơn, tương tác lượng tử tính đên Tuy có ưu điểm tính xác cao phương pháp lượng tử lại địi hịi chi phí thời gian tính tốn lớn khó khăn áp dụng hệ lớn phân tử DNA Protein Một xu hướng gân đê giải khó khăn gặp phải nghiên cứu docking sử dụng gân đám nguyên từ (cluster) Ý tường phương pháp gần đám nguyên tử là: Tương tác phối từ nguyên tử gần (của DNA Protein) sử dụng tinh tốn lượng từ, tương tác phối tử nguyên tử lại -nguyên tử xa- đại phân tử tính tốn băng học phân tử Thước đo cùa độ bên cùa phức phối tử phân tử lớn hình thành, lượng hệ “phối tử - đại phân tử” đạt giá trị cực tiểu Hiện giới chưa có tính tốn sử dụng trực tiếp tính tốn lượng tử vào nghiên cứu găn kết phôi tử đại phân tử Theo phần mềm tính tốn docking nay, lượng tính có sai số khoảng 15% so với hàng rào lượng tạo đám gắn kết, nên nhiệm vụ đề tài mong muốn sử dụng ý tưỏng “đám gan kết” tính tốn trực tiếp tương tác lượng tử nghiên cứu gắn kết Nghiên cứu gấn kết phối tử lên DNA Protein, cần tiến hành cải tiến hai phần m ề m MD44 Gamess, ghép nối hai phần mề m cho tính toán tưoiig tác xa tưong tác gần Phương pháp đưọ'c sử dụng đề tài để nghiên cứu tim cấu túic vị trí đám hình thành phân tử DNA Protein ph n a pháp hồi phục động lực phân tử bán lưọiig tử VỚI phương pháp gần đám nguyên tư, kếl họp vó'i kv thuật liró’i (grid), kỹ tluiật nguyên tử H thav (cascaducr) sư dụnơ ngơn Iiiíũ’ lập trinh F O R T R A N ghép nối hai phần mề m M D 4 G A M E S S [7] nhầm nânu cấp plian mè m SQUARED [5] (\'ẫn đirọ'c sừ dụna đê neliién cứu pliản ứntí trone pha khi) tạo phân mêm S Q D N A sử dụng dè neliién cửu eãii kết phối tư nhỏ cho đối tượng phân tư DNA Tiếp tục nânii cấp pliàn nicm SODNA tliành phàn m ẻ m S Q D O C K sừ diing đẻ ngliicn cứu sụ Líãn kct cac plnu tu' nho lèn plìàn tư Protein Các ngliiên cứu \Ơ1 cac phổi lư duo’c chon nliãm kicm chứng tính đắn hai phần mềm thu được, nên tính tốn đề tài tập trung giải thích tính chất định tính ảnh hưởng đến q trình gấn kết Trong đề tài này, khảo sát trình gấn kết phối tử nhỏ chọn trên, lên đối tượng đoạn mạch đơn DNA bao gồm 10 bazơ nitơ Đoạn DNA cắt từ phân tử DNA, với mong muốn có mơ hinh để nghiên cứu, nên cấu trúc đoạn DNA cấu trúc thực tế, không tồn riêng lẻ Chuỗi DNA có mức độ phức tạp vừa phải, chứa bazơ nitơ vị trí ngẫu nhièn, phù hợp với mơ hình thử nghiệm cho q trình khảo sát gắn kết Phân tử Protein chọn để nghiên cứu ià nhánh A phân tử 3ptb gồm 222 axit amin cấu tạo nên, file cấu trúc phân tử Protein (3ptb.pdb) lấy ngân hàng liệu protein (Protein Data Bank - pdb) Hiện giới việc xác định vị trí gân kêt (active site) đêu thơng qua đường thực nghiệm, chưa có phần mềm xác định vị trí gẩn kết lý thuyết Đe tài nghiên cứu gắn kết phối tử lên phân tử ló‘n thực Việt nam, hướng nghiên cứii lý thuyết gẳn liền với nghiên cứu thực tiễn tương lai Những kết thu đề tài định hướng cho nghiên cửu tìm vị trí gán kết đại phân tử loại phối tử khác Bên cạnh đó, cấu trúc đám hình thành khả nă ng gắn kết phối tử lên đại phân tử đưọc khảo sát tính tốn, có mối liên hệ gần gũi vói chế hoạt động cùa thuốc kháng sinh khả nhiềm bệnh thể sinh vật Trong đề tài tập trung nghiên cím ảnh hưởng nhóm chức đến khả gắn kết, bàng cách thay phối tử nehiên cứu bàng phối tử khác chứa nhóm chức khác Kêt đề tài mờ rộng với mong muốn áp dụng cho việc định hưóng, đánh giá kha điều trị ihuổc kháng sinh, phát nhũng nguyên nhân gây bệnh ma sinh vật măc phài [18] Đ ây bước phát triển Hố lý thu>ết áp dụna Irong fíố dược dể nghiên cứu khả \'á tác d ụ n s thuốc khánư sinh B PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu I TỔNG QUAN VÈ ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN c u Phân tử DNA Phân tử DNA chọn nghiên cứu có hình dáng hinh 1, chuỗi cắt từ mạch xoán kép DNA [13], gồm 10 bazơ nitơ theo chiều 5’-3’, có thứ tự: A-T-G-C-A-G-T-C-A-G, gồm 319 nguyên tử, Trong đó: A: Adenine; T: Thymine; G: Guanine; C: Cytosine Các bazơ nitơ liên kết với mạch phân từ DNA thông qua axit Nucleic, axit Nucleic nối với gốc PO cấu trúc axit nucleic bazơ nitơ trinh bày hình Việc chọn chuỗi DNA gồm bazơ nitơ theo thứ tự cách ngẫu nhiên, dó Adenine Guanine chọn lân chúng hai đầu mạch phân tử DNA, nên khơng mang tính tổng qt cho trinh nghiên cứu gắn kết Hình Chiioi đon DNA đtrợc sư (ỉụ)ìg khao sát Hình Cấu trúc bazơ ni tơ chuôi DNA (từ trải sa n g p h ải: bazơ nitơ - axií n u cle ic- nhỏm PO4J fa): Thymine, (b): Cytosine, (c): Adenine, (d): Guanine Phân tử Protein Chuỗi Protein đem nghiên cứu nhánh A phân tử 3ptb cấu trúc phân tử 3ptb file 3ptb,pdb lấy từ ngân hàng liệu protein (Protein Data Bank: pdb), tổng cộng gồm 3220 nguyên tử tạo nên từ 222 amino axit nối với thông qua liên kết peptit (C-N) Hinh dáng phân tử hinh cấu trúc không gian phân tử protein phức tạp phân tử DNA (soắn, cuộn ), nhóm hoạt động protein amino axit,chính vi phương pháp nghiên cứu cho protein có số điểm khác so với DNA [19, 20], sử dụng khảo sát II CO SỞ LÝ THƯYÉT[2, 3] Phu’ong trình Schrưdinger Phương trình Schrưdinger phương trinh quan trọng hoá học lượng tử, trạng thái dừng có dạng: ftv[; = E.y (2-1) Trong đó: fl tốn tử Hamilton hàm sóng tồn phân mô tả trạng thái hệ E nãne lượng Giủi (2.1) thu nghiệm, hàm sóng , thay M-' vào phưong trình (2.1) thu giá trị lưọng E a rốn lừ Hamilton Xét hệ có nhiều £> nhiều hạt nhàn, phươnơ trinh Schrưdinger có dạiiẾỉ ( 2.21 ViVi M ,! tốn tư Hamilton tồn phân cua hệ Xét \’ó'i hệ đ(jn \ Ị nuLivên tLi\ ta có: \ P=1 z M V=1 - M s , \ M y ^ ì \ M p^l \==1 Ip^ p^Ị V K 2.3) \[ i SCOPADULANE DITERPENỌIDS, TRITERPENOIDS, LIG NANS,FLA VO NO IDS AND ALKALOIDS FROM SCOPARỈA D U L C IS L (SCROPHULARIACEAE) Scoparia dulcís L (Vietnamese name: Cây Cam thào nam), fa m ily j Scrophulanaceae, is a medicinal plant with pharmacological activities such as^ anti-mflammatory, antioxidative, inhibition on /^glucosidase and Plasmodium^ falciparum, and antidiabetic Preparative study of organic compounds o f aerial parts o f Scoparia dulcís was performed using a procedure involving.; pro đưẹ HC cứu gấn kết có extraction, liquid-liquid partition, systematic gradient chromatography on silica' gel and octadecyl silica (ODS) gel and purification by preparative and I semipreparative high performance liquid chromatography (HPLC) on ODS gel Structures o f four scopadulane diterpenoids, six triterpenoids and steroid, two; lignans, three flavonoids, and an alkaloid were determined by spectroscopic Ị methods, IR, EI-MS, HR-FABMS, and NMR The absolute configuration ofi scopadulane diterpenoids was ascertained by applying the modified Mosher's method to the diterpenoid ứỡ-dulcinol The isolation of the lignans nirtetralin ad niranthin from s dulcís is o f chem otaxonom ic interest (foi qua liga KHẢO SÁT CÁU TR ỦC ĐÁM HÌNH THÀNH KHI GAN KẫT HCHO, CộHỗCHzNHz LN CC BA Z NIT TRONG CHUỎI AND BẰNG PHƯOT^G PHÁP HỎI PHỤC BÁN LƯỢNG T Ử Nguyễn Hữu Thọ, Đặng n g Vận Khoa Hoả học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đ H Q G H N dis1 stat clui mai app Trong nhữne; cơne trình trước chúne tơi trình bày nh ũng kết thu việc kh ả o sát bến đỗ (docking) cho phân tử nhỏ (CO, HịO) A DN sử đụng thuật eiải di truyên phương pháp hôi phục động lực phân tử bán lượng từ Trong báo này, nhữĩig kết ihu trong, phát tn ể n đế nghiên cứu đối t ợ n e có kích thước lớn hơn, gần gũi \'ới sốna neưòi; anđehit fomic benz> lainin Dung d]ch anđehit fomic ưon g nưoc gọị d u n c d ị c h f o c m o n đ ợ c d ì i n c n h i ề u >■ l iọc dề b ảo q u ả n m ẫ u c thj nghiên cứu Bcnzylamin chất dưọc sinh trinli trao dối chắt Tro thể tồn trona m ậ t t r o n c n c ti cua đ ộ n g \'ặt s ô n g \ ' i [hà, \ lộc n c h i c n cửị dưí H C H O \-à CoH5C H A ' H : săn kẽt chuỗi ADN co tâm qua n tr ọ n dăc biét, self The c o s d ế tiẻp t ụ c n c h i ẽ n c u s ự g ắ n k ể t c u a c h ú n g !ên c c Ị-ihán tu l('>n h ( m ngu chũ 90 KHẢO SÁT CẤU TRÚC ĐÁM HÌNH THÀNH KHI GẮN KỂT HCHO, CgHsCHgNHj LÊN CÁC B ^ NITƠ TRONG CHUỗI DNA BẢNG PHƯƠNG PHÁP H l PHỤC BÁN LƯỢNG TỬ N guyễn Hữu Thọ, Đ ặn g ứ n g Vận Trung tâm ứng dụng tin hoá học, Đ ại học Quốc gm Hà Nội (Center for Computatừtnal Chem istry, Vietnam N ational University) I Mở dầu Trong cơng trình trước [1 ] chúng tơi trình bày kết thu việc khảo sát bến đỗ (docking) cho phân tử nhỏ (CO, H2 O) DNA sử dụng thuật giải di trụyền phương pháp hồi phục động lực phân tử bán lượng tử Trong báo này, n h ữ n g k ế t q u ả th u đưỢc tr o n g [1], p h t tr iể n để n g h iê n cứu đốì tưỢng có kích thước lớn hơn, gần gũi với sống người: anđêhit focmic benzylamin Ađêhit formic nưốc đưỢc gọi dung dịch focmon, dùng nhiều y học để bảo quản mẫu thể nghiên cứu Benzylam in chất đưỢc sinh trình trao đổi chất thể, có mặt mật, nước tiểu động vật sống Vì thế, việc nghiên cứu HCHO C6 H CH2 N H gắn kêt lên chuỗi DNA có tầm quan trọng đặc biệt Chúng tơi sử dụng phương pháp hồi phục bán lượng tử Những kết luận rút nghiên cứu cấu trúc đám, khoảng cách nguyên tử đám HCHO CeHsCHịNHị gắn kết lên nhóm bazơ nitơ khảo sát Trong nghiên cứu này, phơi tử (ligand) tiếp cận nhóm bazơ nitơ xác định từ vỊ trí, gắn kết vào nhóm lượng tính Cấu trúc đám (cluster) gắn kết xác định dựa việc khảo sát lượng trình hồi phục, từ kết luận chất gắn kết phối tử lên phân tử DNA II Cơ sở lý th u yết Gần SQMD trình bày chi tiết cơng trình trước tác giả [4] Cơ sở lý thuyết phép gần SQMD dựa việc chứng ta viết lại Hamilton hệ nhiều phân tử dưái dạng: 3K(Q,q,P,p)=:*:(P,q)+X'7U(Q’q)+^^“ (Q’q) C) q = {qiJ tập toạ độ tâm khối nguyên tử, p = {Pk} tập moment tâm khối nguyên tử, Q = {QJ p = {PJ toạ độ moment tâm khối phân tử, JC, azơ nitđ : DO IXGRID = ixgridl,21 X C E N T E R = XO + aX G R ID -1) * DIX D O 101 lYGRID = 1.21 Y C E N T E R = YO + (IYGRID 1) * DIY DO 100 IZGRID = 1,31 Z C E N T E R = Z0 + (IZGRID -1) • DIZ V r o i T E C ^ ) IXGRID.IYGRID j z G R I D AraiTE(N LUONG,'(A5,3I6n'*MXGRID,IY GRID,IZGRID ^ I T E ( N L U O N G , ’(3F12.5)OXCENTER,YCENTER,ZCENTER CALL RANQ(QP) ICOUNT=0 DO I = l.NSITSd) IC O UO T=IC OU NT+l RXI = Ras 1,1) RYI =R (IS1.2) RZI = Ras 1,3) CALL R0TATEMD{QP,RX1,RY1.RZI) SX(ICOUNT) = RXI+XCENTER SY(ICOUNT) = RYI+YCENTER SZaCOUNT) = RZI+ZCENTER END DO DR2MIN =1000.0 DO IS l = 1, NSITS(l) DO IS2 = N SITS(1)+1,NSITS(1)+NSITS(2) DX = S X ( Ỵ S l ) - S X a S ) DY = S Y a S l ) - SY(IS2) DZ = S Z a S l ) - S Z ( I S ) DR2 = DX*DX + DY*DY + DZ*DZ IF (DR2.LT.DR2MIlSr) DR2MIN = DR2 E N D DO END DO IF (DR2MIN.LT.RMIN2.0R.DR2MIN.GT.RMAX2) GOTO 100 W ÈlTEdW ,*) IXGRID.IYGRID.IZGRID END DO E N D DO END DO IV Kết tính tốn Chuỗi DNA đưỢ c đặt h ộ p mơ có t ín h chất t u ầ n hồn Kích thước hộp; x(-9.7600, 9.7600), y(-10 1980, 10.1980), z(-17.6324, 17.6324) (Hình 1), nhóm h o t động bazơ nitơ có số nguyên tử xác định (Adenine: A 14 nguyên tử; Thymine: T 14 nguyên tử; Guanine: G 15 nguyên tử; Cytosine; c 12 nguyên tử) cộng t h ê m nguyên tử H thay t h ế tạo đám Khi phôi tử tiếp cận bâ't kỳ đám nào, l ợ n g đưỢc t í n h t o n , Rq (khoảng cách lượng tử) chọn 2.OA (với HCHO); 3.0Ả (với CgHgCHsNHj), th am số p h n g tr ìn h (5) c h ọ n X - O J khôi lượng n gh ịch đảo ịi=2 Khi phối tử tiếp cận đám (ĩln,in < Rq) th a m sô' n y c h ọ n 0.1 , lực đưỢc tín h th eo Hình Chuỗi DNA hộp mô lượng tử với nguyên tử đám ứ n g vối đá m khảo sát trình hồi phục giá trị n ả n g lượng đưỢc tính, giá trị lượng ứng với cáu trúc đám, cấu trúc nhá t có giá trị nă ng lượng cực tiểu Hình dáng đồ thị n ăn g lượng giảm dẩ n phụ thuộc vào số bước hồi phục có dạng hình 2a Khi lượng sáị) xếp theo thứ tự giảm dần độ dài ] liên két chọn dế khả o sát, phôi tử phụ thuộc theo số hước hồi phục có hình dáng nliư hình b H ình Biến thiên lượng theo số bước hồi phục (a) Biến th iên độ dài liên kết chọn cua phối tủ theo sô' bước hồi phục (b) Khi lưdng giảm dần, đạt đến giá trị không đổi (hmh 2a) ta thấy dao động nội phân tử phối tử thể cách rõ (hình 2b), phối tử gắn lên DNA, khoảng cách liên kêt chọn để khảo sát dần đến giá trị ổn định Chứng tỏ trạng thái “phối từDNA” dần đạt đến cân Tiến hành qt tồn khơng gian hộp mô chứa phân tử DNA, thu nhiều thông tin xét đến cấu trúc đám hình thành khi' phơi tử gắn kết lên DNA (hình với phối tử HCHO; hình với phối tử C6 H CH NH ) (Chuỗi DNA nghiên cứu gồm bazơ nitơ nối kết vối qua riboz theo thứ tự: AiTiGiCiAsGaTgCíAaGs) •ự C (b ) (d ) Hình Cấu trúc đám hình thành HCHO gắn kết lên bazđ nitơ (a), (b), (c) ứng với nhóm Adenine thứ 1, 2, (d) (e) ứng với nhóm Cytosine th ứ , (f), (g) ứng với nhóm Thymme thứ 1, Phơi tử H C H O có nguyên tử có độ âm điện lớn nên có k h ả tạo liên kết hiđrơ, kích thước phân tử khơng lớn, Nhưng theo cấu trúc đám Qiình 3), HCHO khơng có khả tao liên kết hiđrơ với nhóm bazơ nitơ chuỗi DNA T h ậ m chí, VỚI nhóm Giianme HCHO khơng th ể gắn kết tạo cấu trúc đám Điêu chứng tỏ khả gắn kết HCHO lên DNA kh ông cao Ta n h ậ n thấy, HCHO tiến ]ại gần đám bazơ, tiếp cân từ vỊ trí khác nha u, t h ậ m chí gần so VỚI ng uy ên tử H thay thê' fgan mạch axit nboz), nhiên chúng đểu bị cản trở bỏi nguyên tử H khác nlióm CH:j bazđ nVtơ roi tạo gắn kế t bằ n g lực Van der Waals thơng thướng (hinh 3), mà khóng the tao lien kết hiđrô bền chặt Khoảng cách phối tử dấn nhóm bazơ nitơ mà tạo đ m đ ợ c t r ì n h b y t r o n g b ả n g B ảng Khoảng cách HCHO đến nguyên tử gần nhóm mà gắn kết Bazơ Nitơ Adenine Khoảng cách Độ dài (A) ^A| "^HCHO 1.99989 Adenine2 1.99987 Adenine3 ^A, ‘ ^HCHO 1.94351 Cytosine ^c, ‘ ^HCHO 1.92705 Cytosine ^C, ‘ ^HCHO 1.99782 Thym ine ^T, "^HCHO 1.99720 Thym ine "H hcho 1.99917 Tương tự xét cấu trúc đám benzylamm gắn lên nhóm bazơ nitơ DNA: (b) w (h) V (i) K 0) Hì nh Cấu trúc đám hình t h n h C6H 5C H 2N H gắn kết lên bazd nitơ (a) (b) (c) ứng với nhóm Adenine thứ 1, 2, (d) (e) ứ n g vói nhóm Cytosine thứ 1,2 (f) (g) (h) nhóm Guanine thứ , 2, (1) ứn g V Ớ I nhóm Thymine thứ 1,2 Phối tủ benzylamin có kích thước lớn (17 ngun tử) gần kích thước nhónì bazơ nitơ phan tử ch ứa nhóm -NH, có khả n ă n g tạo liên kêt huỉró, Tuy nhiện lu'n kết hiđrơ khơng đặc trưng cấu trúc đám hình t h n h (h.nh 4) Khi phán t.ử benzylam m tiếp cận nhóm bazơ mtơ, bị cản trở bời nhóm CH ngun tử H khơng tiến sâu không tạo liên kết hiđrô, gắn kết lực Van der VVaals thông thường Bang Khoang cách CeHgCHgNHg đến nguyên tử gần nhóm mà gắn kết Bazơ Nitơ Khoảng cách Độ dài (Ả) Adenine T-ĩA| T-ĩBoizylaniin 2.43003 A denine H -N ^ '‘ Benzylamin 2.54031 Adenine3 ^ A j * ^B enzyiam in 2.49781 Cytosine Hc,-H BenzyUmin 2.49943 Cytosine ’ ^Boizylamin 2.49948 Guanine ^C| ^Benzylainin 2.49956 G uanine 2.49774 GuanineS 2.35107 Thymine Thym ine ®T| ^Benzylamin 2.28325 2.45158 Cấu trúc đám hình thành benzylamin với bazơ nitơ có khoảng cách lỏn so với cấu trúc hình thành từ anđêhit focmic Điều giải thích kích thước phân tử benzylamine lớn, không th ể tiến sâu vào mạch chuỗi DNA c ả hai trường hđp tạo câu trúc đám từ lực Van der Waals thông thường, khả nàng tạo liên kết hiđrô gần Khoảng cách phốỉ tử đến đám khảo sát phụ thuộc vào kích thước phơi tủ V Kết luận Khảo sát gắn kết hai phối tử HCHO CfiHsCHaNHz lên bazơ nitơ DNA b ằ n g phư ơng p h p tín h h i p h ụ c đ ộ n g lực p h â n tử b n lượng tử , c h ú n g tòi th u kết quả: • • • • • • Phân tủ HCHO gắn kết với nhóm bazơ nitơ chuôi DNA Khả tạo liên kết hiđrô chuỗi DNA vài phân tử nhỏ Sự gắn kết HCHO CgHgCHaNHz lên DNA gắn kết thông thường, không tạo liên kết hiđrô Phối tử gắn kết lên DNA chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khơng gian, kích thước phối tử lớn, khoảng cách từ pho'i tử đến nhóm bazơ gắn kết lớn, Khi tiếp cậ n nhóm bazơ nitd, thường phối tử từ phía xa nguyên tử H thay (cascadeur) Xác định câu trúc, định hướng phơi tử đám, tính khoảng cách phối tử đế n nhóm bazơ nitơ gắn kêt Quá trì nh gắn kết tạo n é n trạn g thái cân “phôi lử - DNA” Liên kết n g u v ê n t t r o n g p h ô i t đ t g iá t r ị ổ n đ ị n h ( b ằ n g đ ộ d i liê n k ế t t r o n g p h ả n t • trạng t h i tự do) Đề xuất phương p h p nghiên cứu khả nă n g gắn p h â n tử nhỏ lên phân tử lón n ă n g lượng t rì n h gắn kết khơng lớn nằ m gắn kết hố học gắn kết vật ỉý Đây vùng khô ng thể khảo sát băng gân đám nguyên tử với phần mềm G aussian Gamess Còng trinh nhận đưỢc s tài f rơ rủn Dc tài QT-08-22 Tác già xni chán thờìih earn Ifn T ài liệ u th a m k h ả o [1] Nguyễn Hữ u Thọ, Đặ ng ứ n g Vận, Khảo sát khả náng gắn kết c o bazd nitơ chuỗi DNA bằ n g phưdng pháp hồi phục bán lượng tử, Tạp chí Hố học T45.5, (2007) 614-618 [2] Lyubartsev A.P., Laakso nen A., J Biomol Struc.Dyn 16 (1998) 570 [3] Taylor R a n d others CoJ7 iputcr-A ided Mol Design 16 (2002) 151-166 Í4] Đăng ứ n g Vận, Đ ộng lực học phản ứng hố hoc, NXB Gkío (lục, 2003 [5 ]' Luo H., Lin M c Chem Phys Letters 343 (2001) 2] 9-224 Summary STUDY ON STRUCTURAL CLUSTERS WERE CREATED BY FORMALDEHYDE OR BENZYLAMINE DOCKING ON THE NITROGEN BASE GROUPS OF DNA USING SEMI-QUANTUM RELAXATION METHOD The paper deals w ith studying on the ability of docking ligands (formaldehyde or benzylamine) on nitrogen base groups of DNA by Semi-Quantum Relaxation method The structural clusters were defined, the distances of hgand and specifying groups were calculated The relationship of ligand size and distance of ligand and specifying groups were pointed out w hen the equilibrium state of “Ligand - DNA” was set up Introducing the studied m ethod about th e clusters were created by docking small molecules on the defined groups of m acromolecules, which could not be studied successfully by cluster approximation on G aussian or Gamess software Địa liên hệ: Nguyễn Hữu Thọ, 19-Lê Thánh Tông, Hà nội Email: thochemist@gmail.com " Điện thoại: (04)38261854 (04)39331898 (091)2468576 PHỤ LỤC Subroutine Relax Cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc^cccccc^ccccccccc^'~c^c'" c c RELAX - Damped Newton dynamics t o f i n d t h e e q u i ibriurn ge om et ry SUBROUTINE RELAX i n c l u d e "prc m h " PARAMETER (ZERO=0 0D+00, ONE=1.0D+00, TWO=2.0D+00, SIX=6.0D+00, * TW0F=2.4D+01) PARAMETER ; ( 5000 ) , AY(5000) , * AZ(500 01 ,GTX(5 000),GTY(5000),GTZ(5000) Cd i m e n s i o n xmin ( ) , yinin ( ) , zmin ( 20) DIMENSION QP(4) c o m m o n /q f o r c e _ / e b d d (10 0 ) , KREACTION, NLUONG, NQ, I P I , P2 , NBS common/MARKSS / NSTEP_,LREPLACE, LCHECK,LCRYSTAL, LMOVING , TEMPMEW, LCATALYS COMMON / lO F I L E / IR, IVi, I P, IS, IPK, IDAF, NAV, IODA(400) COMMON /FUNCT / E, EG( *MXATM) DATA LRDF/ f a l s e / c o m m o n / r e l a x c / slamda,smuy,RMAX2 , RMIN2, LDOCK,LGOFAR COMMON/CATALYS/IAPPROACH,NSTEPQ,LSTEPQ,distance,SMU C0I4M0N/C0M_ / CCOOR{20, 20, 3) COMMON/FORCEMD/ HHX(5 0 ) , HHY(5 0 ) , HHZ(5 00 0) C c * * C C C C C COMMON/CATALYS/lAPPROACH,LAPPROACH NLUONG=1 IW=6 c h a r a c t e r f w l * , a i *2 , s t r i n g * 1.2 P r e p a r a t i o n Compose l i s t of n e i g b o u r s c a l l CHCNB(LRDF) ! 1-forces.f 1.2.2 C a lc u la te tem perature c a l l GETEHP{ t r u e ) C a l c u l a t e f o r c e INTER f o r t h e f i r s t tim e 1.2.4 O r g a n i z e c y c l e f o r i n t e g r a t i o n e q u a t i o n of n o t i o n NSTEP - s t e p number i n t h i s run NSTTOT - p r e v i o u s l y made s t e p s MSTEP - s t e p nun^.ber from t h e b e g i n i n g o i Simula' —on CHAI'JGING ACCELERATION FROM BOHR/FS-2 TO 'j::i I I ,•- : i T T FSTOS = D - 15 BTOMETR = TOHETR WRITE (■*,*) ' BOTO:'ET= ' , 3T0METR BTOUTHTL C = BTOMETR'UI'IITL ! BCiHP > i : WRI TEi *, *) C 'BOTOU:nTL =' BTOUNITL ^ FSTOuNITT - FSTOS Di ^ ^ " WRITE ( * , ' ) ' FSTOCj:'T^= ' - _ c WRITE ( * , * ) • HSV= ■, HS'.' HSV = BTOl-^ITL' FSTi/riTT hsa r = HS V ■f s t o u : : : t t '.-.’RITE ( * , ” ) ' H.SA= ' , HSA ! ! r _ acc _ -_- ;- i - - _ - PHy LUC C C C c c C C C C C C C C C C HSA = HSA/100 HARTREETOUNITE = TOJOUL/UNITE w r i t e (*,*) mass(l), m a s s (2) write(*,*) massdi(l)- niassdi(2) write(*,*) m assdi(1 ) *mass(l) , m a s s d i (2 ) * m a s s (2) 13132.0 r e a d (*,*) IMB=NNUMiNAB(TASKID)) IME=NNUM(NAE(TASKID)) SCANNING ALL SMULATION BOX FOR THE INITIAL PLACING CO MOLECULE DETERMINE GRID CONSTANTS DIX = BOXL/30.0 DIY = BOYL/30.0 DIZ = BOZL/3 0.0 XO = -BOXL/2.0 YO = -BOYL/2.0 ZO = -BOZL/2.0 WRITE(*, XO YO Z0= ',XO,YO, ZO W R I T E (*,*) 'DIX DIY DIZ =',DIX, DIY, DIZ CALL SEQOPN (NLUONG, 'ENERGY ', 'UNKNOWN ', FALSE , ’FOPJiATTED ') write(NLUONG,'(3a20,al0)') 'E', 'DR', 'RMIN','KGROUP' caLL S E Q O P N (IW, 'O U T ', 'UNKNOWN' , FALSE., 'FORMATTED') W R I T E U W , ' (A6,A8,4A12,A11,A6) ') 'lAPPR' , 'IPHTU' , ’DTNHAN ', *'X','Y','Z','E','R','RMIN' R E A D (*, * ) LRESTART=.FALSE WRITEi*,*) ' WOULD YOU RESTART (Y/N)' R E A D (*,*) OK IF (OK.EQ.'Y'.OR.OK.EQ.'y') THEN W R I T E (*,*) ' NHAP IXGRID,lYGRID,IZGRID' R E A D (*,*) IXGRIDl,lYGRIDl,IZGRIDl OPEN(UNIT=44,FILE='COORD') DO I=1,NSITS(1) R E A D (44,*) SX(I),SY(I),SZ(I) END DO GOTO 888 LR E S T A R T = T R U E ELSE W R I T E (*,*) 'ENTER IXGRIDl' READ {*,*) IXGRIDl ENDIF DO IXGRID = ixgridl,31 XCENTER = XO + (IXGRID -1/ * DIX DO 101 lYGRID = 1,31 YCENTER = YO + {lYGRID - l i ' DIY DO 100 IZGRID = 1,31 IF (l r e s t a r t ) t h e n IF (IXGRID EQ.IXGP.IDl) -'HFI! IF (lYGRID.LT.IVGRIDlI GCTO ICl ELSE LRES7AP.T- FALSE c c C c EMDIF ENDIF ZCFNTER = ZO + VJSITE { ' * ' } IXGRID, V:RITE C", ■ (3F12.5' '■XCr,: .^ READ( V'RiTE iXlVOMG, ■ V.-RITE (r - : , ■ *A5 ITE i'Cl'lCKG , * ‘ r : i'HU LUC C C WRITE(NLUONG, ' (3F12 5) 'IXCENTER,YCEKTER,ZCENTER generate random quaternion CALL RANQ(QP) c ! supl.f rotate randomly the molecule and setup atom c o o r d i n a t e s ICOUNT=0 D O ISl = 1, NSITS(1) ICOUNT-ICOUNT+1 = R(IS1, 1) RYI = R (rS l,2! RZI = R d S l , 3) CALL ROTATEMD(QP,R XI,R Y I ,R Z I ; SX(ICOUNT) = RXI+XCENTER SY(ICOUNT) = RYI+YCENTER SZdCOUNT) = RZI + ZCENTER c write(3, ■ (3(fl2 4)) ■) R {I S ,1),R (is,2) ,R (IS.3) C • write(3, ' (3(fl2 4) ) •) RXI,RYI,RZI END DO! OF IS C C H E C K FOR OVERLAP W I T H AND TO FAR FROM PROTEIN ATOMS DR2MIN = 1000 DO ISl = 1, NSITS(l) C write(3,'(3(fl2.4))') S X (ISl),S Y (ISl),SZ(ISl) DO IS2 = NSITS(1)+1,NSITS(1)+NSITS(2) DX = S X d S l J - SX(IS2) DY = SY(ISl) - SY(IS2) DZ = SZ(ISl) - SZ(IS2) DR2 = DX*DX + DY*DY + DZ*DZ IF (DR2.LT.DR2MIN) DR2MIN = DR2 ^ IF (DR2.GT.10) GOTO 100 END DO END DO C DO IS = 1,NSITS(1) C WRITE(3, '(3F12 5) '} SX(IS) ,S Y (IS) ,SZ(IS) c WRITE(NLUONG,'(3F12.5)') SX(IS),SY(IS),SZ(1S) c END DO IF (DR2MIN.LT.Rt'lIN2 OR.DR2MIN.GT.RKM2) GOTO 100 C VJRITE(*,*) IXGRID, IYGRID, IZGRID WRITE(IW,*) IXGRID,lYGRID,IZGRID C WRITE(NLUONG,*) IXGRID,IYGRID,IZGRID, C * ' INIT POSITION OF H O L ' C 0PEN(U1'JIT=IS, FILE='AOINTS' , STATUS= 'U N K N O W N F O R M = 'FOFJ'Li.TTEO '} LD0 C K = F A L S E LGOFAR=.FALSE, EOLD=0.0 E=0 cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc NSTEP=0 IREACT=0 c NSTEPQ=0 C IF (lAPPROACH.EQ.0) THEN NSTEPQ=5 000 L S T E P Q = false discance=1000.dO c ELSE C WRITEi*, M ' NSrEPQ='?' c READ(*,*) :;STEpi3 c ENDIF c WRITE (*,*) ' NHAP ;:STEPQ' c r e a d (*,*> n s t e p q c CALCULATE ACCELARATION AT I N I T IA L : F-"'r " :-V; c i.CCEL (I) = F (I) y A S S I ) PHU LUC C C C CALCULATE KINETIC AND TOTAL ENENRGY call GETCOM call ALLFORCE ! forces, f ******* LOAI BO CAC LUC NCI PHAN TU TRUOC KHI VAO QQFORCE DO K =NAB(TASKID),NAE(TASKID) FX(K)=FX(K)-HHX(K) FY(K)=FY(K)-HHY(K) FZ(K)=FZ(K)-HHZ(K) END DO N A M C=NSPEC(1)/NUMTASK IMBl = TASKID* NAMC + IMEl = IMB -1 + NAMC IMB2 = IMEl+1 IME2 = IMB2+NSPEC(2)-1 LCHECK=.FALSE WRITE(*,*) 'WOULD YOU CHECK DATA?(Y/Ji)' R E A D (*,*) OK IF((OK.EQ.'Y') OR.(OK.EQ.'y')) LCHECK=.T R U E SAVE initial configuration in PICTUREl NQ=44 open(UNIT=NQ,FILE= 'PICTUREO.X Y Z S T A T U S = 'unkno^m '} w r i te(NQ,'(14)')NAE(TASKID) WRITE(NQ,*) 'FIRST CONFIGUPATION' DO I = NAB(TASKID),NAE(TASKID) W R I T E ( N Q , '(A5,3 (F12.4),110)') * N M ( NS I TE ( I ) ) , SX ( I ) , SY ( I ) , S Z ( I ) , NNUM(I) END DO ! theo I close(NQ) CHECK FOR GAMESS CALCULATION CALL QQFORCEPROTEIN (GTX, GTY, GTZ, SX, SY, SZ, NSITS, IME, * NSPEC ,NTYPES ,NAB ,NAE ,TASKID,HSA,MASSDI,SE J SUBROUTINE QQFORCEPROTEIN (FFX,FFY, FFZ, SX, SY, SZ, NSITS, I K E , *NSPEC, NTYPES, NAB, NAE, TASKID, HSA, SM/i.SSDI , SE) C CHANGE UNITS THEN ADD TO FORCE C C C C C C C C C C DO K =NAB(TASKID),NAE(TASKID) FX(K) =FX (K) +GTX (K) *HSA/I4^.SSDI (K) FY(K)=FY(K)+GTY (K)*HSA/MASSDI(K) FZ (K) =FZ (K) +GTZ (K) *HSA/.MASSDI( Kj END DO and SAVE initial coordinates of 1-cype molecules in CCOM array icount=0 i m o l = l ,n s p e c (1) iatom=l,n s i t s (1) icount = icount + CCOOR (IMOL, lATOM, 1) =SX (ICGLr.j CCOOR (IMOL, lATOr-i, )=SY (iccv:: CCOOR (IMOL, lATOM, 3) =sz (:cc'~; END DO END DO _ _ _ AT INITIAL ALL MOLECU:^ES APt TAK-:' NSTEP =-0 CALL BONDS IATOM =N A B (TASKID - ip h ; untu =iM B ,ii':E MOLTYP? = :t:: i KAT = MSiTS NAT = i':AT*3 DN = 0 D + 0 DO icoiTJT = lATOM = lAT-:;-; ■ PHU LUC C C C c C C c c c c c c c c c c c CALCULATE ACCEL = FX(IATOM)*MASSDI(IATOM) A X (IATOM) = FY(IATOM)*MASSDI(lATOM) AY(IATOM) = FZ(lATOM)*MASSDI(lATOM) AZ(lATOM) CALCULATION VELOCITY AX (IATOM)* SLAMDA V2X{IAT0M) AY (IATOM)* SLAMDA V2Y(IAT0M) V2Z(lATOM) AZ (IATOM)* SLAMDA CALCULATION I-l POSITION S O L D X (IATOM) = S X (lATOM) - V2X(IAT0M)* SLAMDA SOLDY(IATOM) = SY(IATOM) - V2Y(IAT0M)* SLAMDA SOLDZ(IATOM) = SZ(IATOM) - V2 Z (lATOM) * SLAMDA END DO END DO 22 CONTINUE 198 FORMAT(4(E14.6)) ENTER TO RELAX STEPS write(*,*) ' OKI relax' WRITE(IW, ■ ( F 1,5(fl2 4) ,215) ') emin=1000 DO 290 NSTEP = 1, NSTEPS FOR FIRST TYPE, CRYSTAL AND NOT LMOVING AFTER 10000 STEPS ALL FRAME MOLECULES ARE DIE-HARD if (mod(nstep,100).eq.O) then slamda=slamda/5.0 smuy=smuy/2.0 iatoin=l,nsits {1) S X (iatom)=xmin(latom) sy(iatom)=ymin(iatom) s z (iatom)=zmin(iatcm) end end i f MSTEP=NSTTOT+NSTEP NSTEP_ = MSTEP I F ( M O D (NSTEP, 50 ) E Q 0) WRITEC',* ) MSTEP_ W R I T E (*,*) nstEP_ INTEGRATE HNC TO t/2 call SCALING(l) ! ######## #ifif ^ t*« IJ = NAB(TASKID)-1 DO 250 IPH/iJ^TU = 1, NOP 50 IPHMITU =IMB,IME LOOP FOR ALL ATOMS MOLTYP? = I T M (IPHANTU) IF (,NOT.LMOVE(MOLTYPP)) GOTO NAT = NSITS(MOLTYPP) N A T = NAT*3 DO 1= 1,NAT DETERMINE ATOMIC INDEX IJ = IJ +1 _ ^ CALCULATION NE'.'J POSITION FROM I-l USE ANOTHER SMUY FOR HYDROGEN IF (MASS (IJ) LT S!4'JV3-1 , ELSE st-:uv3=si:vv CHANGE ?osiTio;:s PHU LUC SOLDX(IJ)= SX(IJ) SOLDY(IJ)= SY(IJ) SOIiDZ(IJ)= SZ(IJ) SX(IJ) = SSX SY(IJ) = SSY SZ{IJ) = SSZ 50 END DO CONTINUE IF (IJ.NE.NAE(TASKID)) THEN WRITE(*,*) 'IJ NAE(TASKID)',IJ.NAE(TASKID) STOP ENDIF C C C C C c FORCE AT CURRENT POINT C = === =:== = = = = = :.= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = == = = = = = = timeg = timeg+cputime(timegO) c w r i t e (*,*) ' 0K2' ★ * C * * C * 1.3.3.5 Broadcast new coordinates to all nodes MPI - only call SINHR(l) ! mpi.f or scalar.f 2.3.4.6 Recalculate centre-of-mass coordinates call GETCOM 1.3.3.6 Recalculate forces call ALLFORCE ! forces.f * * * * * * * * LOAI BO CAC LUC NOI PHAN TU TRUOC KHI VAG QQFORCE DO K = N A B (T A S K I D ) ,NAE(TASKID) FX(K)=FX(K)-HHX(K) FY(K)=FY(K)-HHY(K) FZ(K)=FZ(K)-HHZ(K) END DO EOLD=E CALL QQFORCEPROTEIN iGTX,GTY,GTZ.S X ,S Y ,SZ ,NSITS ,IME, * N S P E C ,N T Y P E S ,NAB, NAE, TASKID,HSA,MASSDI,SE) C C C C Q Q Q P C write( * , * ) ' E P O T = ',E R E A D (*, * ) IF (LGOFAR) GOTO 100 if (e.lt.emin) then emin=e ia toin= 1, nsi ts (1) x m i n (iatom)=sx(latoni ymin (lacom) =sy (laco:".) 3min(lacom)=sz(latom: end endif DO K =NAB ( T A S K I D ) , NAE ( T ^ S K D ) FX (K) = F X (K) +GTX (K) *HSA FY ( K ) = F Y ( K ) +GTY ( K ) * HSA ■ S3 F Z ( K ) = F Z ( K ) + G T Z ( K ) * H S A MAbiJ end C.ALL BONDS PHIẾU ĐẴNG KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN CÚtJ KH-CN Tên đề tài (hoặc dự án): Tìm vị trí gắn kết phân tử D N A Protein phân tử nhỏ phương pháp ab-initio Mã số : Q T - -2 Cơ quan chủ trì đề tài (hoặc dự án) : Trưcmg Đ H K H Tự nhiên, ĐHQGHN Địa chỉ: 334 N guỹễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Tel: 8.584287 Tổng kinh phí thực chi: 20.000.000 Trong đó: -Từ ngân sách nhà nước; * - Kinh phí trường: - Vay tín dụng: - Vốn tự có: - Thu hổi: Thịi gian nghiên cứu: 12 tháng Thcd gian bắt đầu : /2 0 Thòd gian kết thúc; 12/2008 Tên c n phối hợp nghiên cứu: PGS.TS Lê Kim Long TS N gu yễ n cẩm Hà SỐ đăng k ý đề tài Ngày; Số c h ứ n g nhộn đăng ký Bảo mật; kết nghiên cứu a, Ph ổ biến rộnc rãi; b Phổ biến han ché': Bao inát: Tóm tát kết nghiên cihi: 1.Đã nâng cấp phần m ềm SQ UARED thành phần mềm SQDNA SQDOCK để nghiên cứu trình gắn kết phân tử nhỏ lên đại phân tử (D N A Protein) Sử dụng phần mểm SQ D N A cho nghiên cứu trình gắn kết co H 20, (N H 2)2C O lên phân tử D N A Kết cho thấy khả gắn kết phối tử phụ thuộc vào yếu tố; độ phân cực, kích thước phối tử, số lượng ngun tử có khả tạo liên kết hiđrô phối tử Khả gắn kết bazơ nitơ DN A khác khác Bên cạnh xác định cấu trúc đám gắn kết hình thành, tính độ dài liên kết hiđrô đám Sử dụng phần m ềm SQDOCK cho nghiên cứu trình gắn kết urê lên phân tử protein X ác định vị trí gắn kết phân tử protein, xác định cấu trúc đám hình thành sau gắn kết Từ kết khẳng định phù hợp phương pháp nghiên cứu, phần m ềm tạo SQ D N A SQDOCK sử dụng để tiếp tục nghiên cứu cho tính chất phức tạp Kiến nghị qui m ô đối tượng áp dụng nghiên cứu : Đề nghị tiếp tục cung cấp kinh phí cho nghiên cứu m rộng tương lai Chủ nhiệm để tài Họ tên N gu yễn Hữu T ho Học hàm Học vi TS Ký tên đóng dấu \ Thủ trưcmg quan chủ trì để tài Chủ tịch hội đồng đánh giá thức Thủ trường quan quản lý đề tài  ‘> TT.GIẢM DỐC B A ĨRƯỞNG N KHOA HỌC - CỔNG ĩẶSHỆ , HHC \ M GG - ^ a !M u n ... liên kết hiđrơ • Xác định đ ợc cẩu trúc đám H ydrazin gắn kết lên Protein • Tìm đư ợc vị trí gắn kết phối tử H ydrazin phân tử Protein phối tử H ydrazin, vị trí gắn kết tốt khơng phải vị trí cho... h iên cứu gắn kết phối tử n h ỏ lên phân tử lớn, yếu tố ảnh hưởng đến k h ả gắn kết, từ x ác định vị trí phân tử lớn m phân tử nhỏ gắn lên Đ án h giá k h ả nâng gắn kết p h â n tử nhỏ X ác định... lại gần đại phân tử gẳn kết vào vị trí thích hợp (active site) đại phân tử Xác định ? ?vị trí thích hợp” đâu đại phân tử, nghiên cứu cấu trúc phức hình thành phối tử gắn kết lên đại phân tử [17] mục