幽門螺旋桿菌甲酰胺酶催化羥胺和酰胺反應機理的理論研究.pdf

1、本論文采用了量子化學密度泛函B3LYP方法,分別對幽門螺旋桿菌甲酰胺反應機理和幽門螺旋桿菌催化羥胺的脫酰反應機理進行了研究,詳細討論了反應機理。反應機理為生物化學家了解幽門螺旋桿菌反應機制提供了理論依據(jù)。
　　 1.幽門螺旋桿菌甲酰胺酶催化羥胺脫酰反應機理的理論研究
　　 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用密度泛函理論來研究甲酰胺酶脫酰的機理。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,我們詳細的闡述了在發(fā)生脫酰反應時的機理,同時闡明了這五個氨基酸在反應中的作用。計算表明無論是在氣相中還是在溶劑中,反應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具有很好的指導意義。
　　 2.幽門螺旋桿菌甲酰胺酶反應機理的研究
　　 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用密度泛函理論來研究甲酰胺酶脫酰的機理。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,我們詳細的闡述了發(fā)生反應時的機理,同時闡明了這五個氨基酸在反應中的作用。我們發(fā)現(xiàn),Glu60在反應中有兩個作用:在酰化反應階段奪走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)在脫酰反應的時候活化水分子,讓反應繼續(xù)進行。Glu141在反應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路徑一分步反應。硫醇基進攻底物甲酰胺后生成一個四面體形式的中間體然后再進行后續(xù)的反應。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。在脫酰反應階段,Glu60激活水分子,被激活的水分子進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