幽門螺旋桿菌甲酰胺酶催化羥胺和酰胺反應(yīng)機(jī)理的理論研究.pdf

1、本論文采用了量子化學(xué)密度泛函B3LYP方法,分別對幽門螺旋桿菌甲酰胺反應(yīng)機(jī)理和幽門螺旋桿菌催化羥胺的脫酰反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究,詳細(xì)討論了反應(yīng)機(jī)理。反應(yīng)機(jī)理為生物化學(xué)家了解幽門螺旋桿菌反應(yīng)機(jī)制提供了理論依據(jù)。
　　 1.幽門螺旋桿菌甲酰胺酶催化羥胺脫酰反應(yīng)機(jī)理的理論研究
　　 根據(jù)幽門螺旋桿菌甲酰胺酶的晶體結(jié)構(gòu),我們構(gòu)造了此種酶的活性中心,基于此活性中心我們運(yùn)用密度泛函理論來研究甲酰胺酶脫酰的機(jī)理。這個活性中心由Lys133

2、,His167,Glu60,Cys166,Glu141這五個氨基酸和底物組成。通過計算,我們詳細(xì)的闡述了在發(fā)生脫酰反應(yīng)時的機(jī)理,同時闡明了這五個氨基酸在反應(yīng)中的作用。計算表明無論是在氣相中還是在溶劑中,反應(yīng)的決速步驟都是氨基上的氫原子轉(zhuǎn)移到Glu60上的過程,此步驟的活化能為7.01 kcal/mol。目前的研究結(jié)果對于了解這類酶的脫酰反應(yīng)具有很好的指導(dǎo)意義。
　　 2.幽門螺旋桿菌甲酰胺酶反應(yīng)機(jī)理的研究
　　 根據(jù)幽門

3、螺旋桿菌甲酰胺酶的晶體結(jié)構(gòu),我們構(gòu)造了此種酶的活性中心,基于此活性中心我們運(yùn)用密度泛函理論來研究甲酰胺酶脫酰的機(jī)理。這個活性中心由Lys133,His167,Glu60,Cys166,Glu141這五個氨基酸和底物組成。通過計算,我們詳細(xì)的闡述了發(fā)生反應(yīng)時的機(jī)理,同時闡明了這五個氨基酸在反應(yīng)中的作用。我們發(fā)現(xiàn),Glu60在反應(yīng)中有兩個作用:在?；磻?yīng)階段奪走Cys166上的質(zhì)子活化此氨基酸,在C-N鍵斷裂時質(zhì)子化底物的氨基部分,使C-N

4、鍵斷裂更容易(2)在脫酰反應(yīng)的時候活化水分子,讓反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。Glu141在反應(yīng)中與底物形成氫鍵從而穩(wěn)定底物。在研究?；A段時,我們提出了一條不同于以往的反應(yīng)路徑一分步反應(yīng)。硫醇基進(jìn)攻底物甲酰胺后生成一個四面體形式的中間體然后再進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng)。特別注意的是在中間體斷裂的時候,先經(jīng)過一步質(zhì)子轉(zhuǎn)移然后C-N鍵斷裂。在脫酰反應(yīng)階段,Glu60激活水分子,被激活的水分子進(jìn)攻底物形成一個新的中間體。同時我們還發(fā)現(xiàn).His167,Lys133以及肽