ИСТИНА

Основная цель проекта - получение новых данных о важнейших особенностях строения и динамике молекулярных систем, образованных биологически важными соединениями со сложной схемой таутомерных равновесий и внутри- и межмолекулярных взаимодействий на основе изучения модельных аналогов фрагментов нуклеиновых кислот и соединений, являющихся коферментами в их метаболизме. Планируется исследование молекулярных спектров, строения и молекулярных силовых полей новых или недостаточно изученных замещенных пиридина, пиримидина, пурина, пиридоксаля и ряда других азосоединений, а также новых комплексов с их участием методами молекулярной спектроскопии (фурье-ИК, КР, УФ, флуоресценции) в сочетании с квантовомеханическими расчетами на различных теоретических уровнях и расчетами методами молекулярной динамики, а также анализом молекулярных силовых полей на основе современных численных методов. В результате выполнения проекта будут получены новые экспериментальные и теоретические данные о строении, внутримолекулярной динамике и молекулярным силовым полям молекулярных систем и их комплексов, играющих важную роль в биологических процессах. Планируется разработка на основе современных устойчивых численных методов нового эффективного подхода для адаптации силовых полей молекулярных фрагментов, рассчитываемых квантовомеханическими методами, для анализа колебаний сложных агрегационных соединений и создание на его основе иерархии моделей и интерпретационных схем для исследования молекулярных спектров надмолекулярных структур, образуемых в биологических системах.

Получены новые данные о строении, молекулярных спектрах и молекулярных силовых полях ряда биологически важных азотсодержащих соединений, включающих в себя пиридиновый, пуриновый и некоторые другие азотсодержащие фрагменты. Выполнен цикл экспериментальных исследований молекулярных спектров (ИК-поглощения, спектров КР, а также электронных спектров поглощения) для производных пиридина, пурина, имидазола, пиримидина и др), дииминовых комплексов рутения с переносом заряда вида Ru(L-L)3]2+ с бидентантными гетероциклическими лигандами и др. Для всех исследованных экспериментально соединений, а также для нуклеотид куэозин фосфата, L-глутаминовой кислоты, ряда модельных соединений выполнены квантовохимические расчеты оптимизированных структур и колебательных спектров возможных устойчивых структур с учетом возможного конформационного, таутомерного равновесия, а также проведены расчеты с учетом микрогидратирования и сольватирования и с учетом изменения РН среды (для модифицированного нуклеотида куэозин монофосфата). Выполнены работы по развитию комплекса программ СПЕКТР, создан ряд новых сервисных программ, а также реализованы новые алгоритмы для решения обратных задач колебательной спектроскопии с использованием декартовых координат, в частности, создана программа для расчета методом регуляризации масштабирующих множителей в декартовых координатах, проведены расчеты регуляризованных квантовохимических силовых полей для ряда азосоединений.