一些生物大分子體系的理論化學(xué)研究.pdf

1、生物大分子體系的研究能夠加深人們對(duì)生命過程的認(rèn)識(shí)，也能夠提高人類對(duì)生物大分子的綜合利用。因此深入研究木質(zhì)素的生物合成的機(jī)理以及HDV核酶自切除反應(yīng)的機(jī)理是當(dāng)前生物物理有機(jī)化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中最熱門的前沿課題之一。但由于實(shí)驗(yàn)條件和研究對(duì)象的限制，采用量子理論化學(xué)方法就顯得非常必要。這些課題會(huì)為生物質(zhì)熱解為生物油的研究，以及HDV核酶的基因治療提供了有價(jià)值的理論指導(dǎo)。 本論文對(duì)術(shù)質(zhì)素單體的鍵離解能、氣態(tài)電離能、水溶液中

2、的氧化電動(dòng)勢(shì)等物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究；對(duì)HDV核酶自切除反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究，本文的主要研究工作如下： 通過結(jié)合密度泛函的方法以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的線性擬合，能夠精確的預(yù)測(cè)不同木質(zhì)素單體的相對(duì)和絕對(duì)鍵離解能、氣態(tài)電離能、水溶液中的氧化電動(dòng)勢(shì)，精度達(dá)到2 kcal/mol，同時(shí)通過木質(zhì)素單體在水溶液中的氧化電動(dòng)勢(shì)的研究，找到了木質(zhì)素生物合成的反應(yīng)過程和反應(yīng)機(jī)理。為精確預(yù)測(cè)酚類化合物的物理化學(xué)性質(zhì)提供了可行性，為本

3、質(zhì)素的研究提供了有益的理論指導(dǎo)。 率先嘗試將分子動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)反應(yīng)路徑搜索、量子力學(xué)與分子力學(xué)組合(QM/MM)、自由能微擾、NAC、pK<,a>、表觀活化能等概念相結(jié)合應(yīng)用于HDV核酶的自切除反應(yīng)機(jī)理的研究。我們最終確定了在科學(xué)界爭(zhēng)論了20多年的HDV核酶自切除反應(yīng)的機(jī)理。為基因治療肝病毒提供了有益的理論指導(dǎo)。 同時(shí)這一套方法無論從機(jī)理的解釋還是從數(shù)據(jù)的精度上來講，都將優(yōu)于以往一種或者兩種方法相結(jié)合的計(jì)算，可以將這一