酶催化的葉酸輔酶轉(zhuǎn)移—碳單元的理論研究.pdf

1、康從民等用量子力學(xué)方法研究了一系列模型化合物的一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng),他們通過分析反應(yīng)過程的構(gòu)型及能量變化,得出模型化合物的一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng)的一般過程,并推測了這些模型化合物的反應(yīng)機(jī)理.該篇論文繼續(xù)從理論上研究一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng).一方面,研究了更多的模型化合物,另一方面,使模型化合物更接近于生物體內(nèi)的真實(shí)反應(yīng).通過對(duì)這些反應(yīng)體系的研究,得出了一些具有指導(dǎo)意義的結(jié)論,為以后理論上和實(shí)驗(yàn)上更系統(tǒng)、更全面、更徹底地研究該類反應(yīng)奠定了基礎(chǔ).該論文共分五

2、部分:第一部分介紹了研究的方法,簡要介紹了量子力學(xué)、分子力學(xué)理論發(fā)展概況并對(duì)這些理論方法做了簡單描述.分類歸納了生物體內(nèi)的一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng)的各種類型,對(duì)酶催化一碳單元反應(yīng)的研究現(xiàn)狀做了評(píng)述.第二部分用分層計(jì)算法研究了5,10-CH<,2>-THF模型向脲嘧啶脫氧核糖核苷酸(一磷)酸(2'-deoxyuridine 5'-monophosphate,dUMP)簡化模型轉(zhuǎn)移甲醛一碳單元的反應(yīng)過程,由于該反應(yīng)中質(zhì)子轉(zhuǎn)移有三條不同的路徑,所以一

3、碳單元的轉(zhuǎn)移過程也有三條路徑.第三部分主要用密度泛函理論B3LYP方法在6-31G<'*>基組水平上優(yōu)化計(jì)算了5,10-CH<'+>-THF的一系列模型化合物與甲胺的反應(yīng)過程,對(duì)不同的四氫葉酸模型化合物的計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),它們的活性部位均在五元咪唑啉環(huán)上,并且它們與甲胺反應(yīng)的過程是相似的,都經(jīng)歷了親核反應(yīng)、質(zhì)子轉(zhuǎn)移、鍵斷裂等過程,其中質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的勢壘最高,是反應(yīng)的速度控制步,由此得出了一碳單元轉(zhuǎn)移反應(yīng)需要一般的酸堿催化.第四部分以生物體內(nèi)