DNAベーススタッキング相互作用への静電的寄与

B-DNAにおける塩基スタッキングおよびリン酸 - リン酸相互作用は、ポアソンボルツマン方程式を使用して研究されています。相互作用エネルギーと誘電定数は計算され、単純な誘電モデルの予測と比較されます。現存する単純な誘電モデルは、リン酸塩とリン酸相互作用を適切に説明するものはありません。静電効果は、ベーススタッキング相互作用の配列と立体構造依存性に無視できるように寄与します。静電ベーススタッキング相互作用は、Hingertyスクリーニング機能を使用して適切にモデル化できます。反発的で分散的なLennard-Jonesの相互作用は、積み重ねられた相互作用のロール、傾き、ねじれ、および推進力の依存性を支配しています。理想的なB-DNAのレナード・ジョーンズの積み重ねエネルギーは、本質的にシーケンスに依存しないことがわかっています。

Base-stacking and phosphate-phosphate interactions in B-DNA are studied using the finite difference Poisson-Boltzmann equation. Interaction energies and dielectric constants are calculated and compared to the predictions of simple dielectric models. No extant simple dielectric model adequately describes phosphate-phosphate interactions. Electrostatic effects contribute negligibly to the sequence and conformational dependence of base-stacking interactions. Electrostatic base-stacking interactions can be adequately modeled using the Hingerty screening function. The repulsive and dispersive Lennard-Jones interactions dominate the dependence of the stacking interactions on roll, tilt, twist, and propellor. The Lennard-Jones stacking energy in ideal B-DNA is found to be essentially independent of sequence.