Ion trap 질량분석기를 이용한 DNA 염기-금속 화합물의 구조 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The structures of [CuII+base] complex have been studied extensively over several decades because of the significance of Copper(Ⅱ) ion in biological processes. It is evident that several reports are not consistent with each other and that no clear agreement exists regarding the biological active structure of [CuII+base] complex during the biological process. We focus on the binding sites between the CuII ion and the [Cytosine+Guanine] molecule to explain the biological effect in terms of a gas-phase structural difference. We present the results of the Ion-trap Electrospray Ionization(ESI) mass spectrometry(MS) and MS/MS study regarding the interaction of metal ions with the [Cytosine+Guanine] molecule. Ab initio calculations are also performed with 6-31G* basis sets to determine optimized structures and energies. Density functional theory (DFT) at the B3LYP level is carried out using the Gaussian03 series program. Three group ([CuII+C(O2, N3)G(O6, N7)-H]+1, [CuII+C(N3, N4)G(O6, N7)-H]+1, [CuII+CG(O6, N7)-H]+1) of complex structures are optimized. And energies of complexes are calculated to decide the possible geometry of complex structure. [CuII+C(O2, N3)G(O6, N7)-H]+1 complex is suggested as the most stable structure among [CuII+CG-H]+1 complexes.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. DNA 종류와 특징 1
• 1.2. 금속 이온과 DNA 결합이 생체에 미치는 영향 2
• 1.2.1. 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 이온과 DNA 화합물 3
• 1.2.2. 은, 수은 이온과 DNA 화합물 3
• 1.2.3. 구리 이온과 DNA 화합물 4
• 2. 실험 내용 8
• 2.1. 시약 8
• 2.1.1. H2O 상에서 금속 이온과 DNA-염기 화합물 제조 8
• 2.1.2. D2O 상에서 금속 이온과 DNA-염기 화합물 제조 8
• 2.2. LTQ Mass Spectrometer의 사용법 8
• 2.3. Supercomputer에서 Gaussian 03 실행 방법 10
• 2.4. Workstation에서 Amber10 설치 방법 11
• 3. 실험 결과 및 고찰 14
• 3.1. 기체상의 DNA-염기화합물의 실험 14
• 3.1.1. Guanine, Cytosine 화합물의 Mass Spectrometer를 통한 연구 14
• 3.1.1.1. Cytosine의 H2O와 D2O상에서 MS/MS 스펙트럼 14
• 3.1.1.2. Guanine의 H2O와 D2O상에서 MS/MS 스펙트럼 18
• 3.1.2. Cytosine과 Guanine 화합물의 H2O와 D2O상에서 MS/MS 스펙트럼 21
• 3.2. 기체상의 구리 이온과 DNA-염기화합물의 실험 25
• 3.2.1. H2O와 D2O상에서의 Cytosine, Guanine, 구리 이온 화합물의 Mass Spectrometer를 통한 연구 25
• 3.2.1.1. H2O와 D2O상에서의 Cytosine, Guanine, 구리 이온 화합물 25
• 3.2.1.2. H2O와 D2O상에서의 [CuⅡ+CG-H]1+화합물의 MS/MS 스펙트럼 27
• 3.2.2. 반응 순서에 따른 구리 이온과 Cytosine, Guanine 화합물 Mass Spectrometer를 통한 연구 33
• 3.2.2.1. 반응 순서에 따른 구리 이온과 Cytosine, Guanine 화합물의 MS/MS 스펙트럼 33
• 3.3. 기체상의 구리 이온과 DNA-염기화합물의 에너지 계산 37
• 3.3.1. Cytosine, Guanine, 구리 이온 화합물의 에너지 계산 37
• 4. 결론 39
• 5. 참고문헌 40