利用范德华密度泛函映射 DNA 二聚体中的吸引力
软凝聚态物质
2013-04-09 v1 生物物理
化学物理
摘要
本文利用范德华密度泛函 (vdW-DF) 方法研究了一对平行 DNA 双螺旋结构之间的色散相互作用。每个双螺旋结构由一个包含 10 个碱基对的 B-DNA 线圈无限重复组成。这项无参数密度泛函理论 (DFT) 研究展示了针对大型生物分子问题所提出的 vdW-DF 计算策略的第一步。该策略是首先基于范德华 (vdW) 吸引力的评估对相互作用几何构型进行调查，然后将剩余 DFT 部分（特别是昂贵的动能排斥研究）的评估限制在已识别的有趣几何构型上。加速第二步的可能性在另一项研究中详细说明。对于 B-DNA 二聚体，我们在相对较短的距离（尽管超出了密度重叠区域）探索了 360 度旋转下的范德华吸引力变化。本研究强调了结构基序（如沟槽）在增强或减弱 vdW 相互作用强度中的作用。我们发现，在一阶近似下，可以将大壁间距下的 DNA 双链与碳纳米管的圆柱形状（其在旋转下几乎是各向同性的）进行比较。我们将我们的第一性原理结果与 DFT-D2 [J. Comp. Chem. 27, 1787 (2006)] 预测的基于原子的色散相互作用进行了比较，发现在渐近区域是一致的。然而，我们也发现，在较短距离下发生的增强差异揭示了特征性特征，这些特征源于 vdW-DF 方法是一种基于电子（而非基于原子）的描述。
引用
@article{arxiv.1304.1936,
title = {A van der Waals density functional mapping of attraction in DNA dimers},
author = {Elisa Londero and Per Hyldgaard and Elsebeth Schroder},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1936},
year = {2013}
}