金属蛋白酶仿生催化反应机理理论研究

发布时间：2021-07-08 00:05

　　蛋白质是一种以氨基酸为基本单位的生物大分子。金属蛋白质是生物体内可以结合金属离子的蛋白质。蛋白酶是生命体中由细胞产生的催化剂,具有高度选择性和催化活性,是一类特殊的蛋白质。生命体中的部分金属离子是以金属蛋白酶的形式表现生物功能的。根据蛋白酶的组成不同分类,可分为单纯蛋白质和结合蛋白质。其中,结合蛋白质是由蛋白质成分的酶蛋白和非蛋白质成分的辅助因子组成,两者结合称之为全酶,且只有全酶具有催化活性。非血红素铁酶是一类重要的金属蛋白酶,在化学、生物、环境和医学等领域应用广泛。尽管实验可以确定部分反应产物,但非血红素铁酶详细的反应机理,不同反应底物的反应中间体和过渡态仅仅通过实验方法是无法得到的。所以,本论文主要利用密度泛函理论研究了三种代表性非血红素铁金属蛋白酶——龙胆酸-1,2-双加氧酶,AsqJ双加氧酶和AlkB酶。（一）龙胆酸-1,2-双加氧酶（GDO）,属cupin超家族,是非血红素铁酶的一种。GDO催化芳香族化合物龙胆酸中的芳香环结构,生成顺丁烯二酰基丙酮酸,发生氧化分解裂解反应。氧分子作为氧化剂参与反应,底物结合氧气中的两个氧原子,在GDO的参与下反应,形成最终裂解产物。对该反应... 

【文章来源】：鲁东大学山东省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 金属蛋白酶
    1.2 非血红素铁加氧酶
    1.3 仿生催化反应应用前景
    1.4 本论文的研究内容及意义
第2章 基础理论和计算方法
    2.1 Schr?dinger方程
    2.2 Hohenberg–Kohn定理
    2.3 Kohn–Sham方程
    2.4 密度泛函理论
    2.5 B3LYP泛函
第3章 非血红素铁复合物龙胆酸-1,2-双加氧酶催化芳香环断裂反应机理
    3.1 前言
    3.2 计算模型和研究方法
    3.3 结果讨论
        3.3.1 去质子化氧化
        3.3.2 第一步氢质子转移
        3.3.3 第二步氢质子转移
        3.3.4 水解过程
    3.4 小结
第4章 喹诺酮类抗菌药生物合成机理研究
    4.1 前言
        4.1.1 喹诺酮和喹诺酮类生物碱
        4.1.2 AsqJ双加氧酶催化作用
    4.2 计算模型和研究方法
    4.3 结果讨论
        4.3.1 高价铁氧代物的形成
        4.3.2 去饱和反应
        4.3.3 环氧化反应过程
        4.3.4 消除重排反应过程
    4.4 小结
第5章 AlkB酶修复突变DNA腺嘌呤的反应机理研究
    5.1 前言
    5.2 计算模型和研究方法
    5.3 结果讨论
        5.3.1 高价铁氧代物的形成机理
        5.3.2 氢质子转移
        5.3.3 第二步高价铁氧代物的形成机理
        5.3.4 去甲基化作用
    5.4 小结
第6章 结论和展望
参考文献
作者简历



本文编号：3270634