ab initio 方法和ABEEMσπ模型應(yīng)用于含鋁金屬酶的研究.pdf

1、本文選取了多個含鋁金屬酶作為模型分子，利用從頭算方法(HF/STO-3G方法)，結(jié)合自編程序，擬合并確定了含鋁金屬酶體系的ABEEMσπ參數(shù)，并應(yīng)用Yang等人建立的ABEEMσπ模型計算了PDB代號為1BS1、1L3R和3UKD等三種含鋁金屬酶大分子的原子、鍵和孤對電子區(qū)域的電荷分布。結(jié)果顯示，ABEEMσπ模型所得的這些大分子回歸到原子以后的電荷分布，與HF/STO-3G方法所計算的電荷分布的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.96，說明ABEE

2、Mσπ模型所計算的分子的電荷分布可以很好地與從頭算的結(jié)果相比擬，而且，采用ABEEMσπ模型更加省時，這表明ABEEMσπ模型可以用于快速準(zhǔn)確地計算大分子的電荷分布。同時，所擬合的ABEEMσπ參數(shù)為含鋁金屬酶的ABEEMσπ/MM浮動電荷力場模型的構(gòu)建打下了基礎(chǔ)。然后，在所確定的ABEEMσπ參數(shù)下，應(yīng)用ABEEMσπ模型計算了上述三種含鋁金屬酶的活性區(qū)域的Fukui函數(shù)，發(fā)現(xiàn)鋁離子均為它們的活性中心，這與實驗結(jié)論是相一致的，因此，A

3、BEEMσπ模型可以應(yīng)用于準(zhǔn)確地確定含鋁金屬酶的活性中心。最后，計算并分析了1L3R酶與絲氨酸結(jié)合前后各區(qū)域的電荷分布，結(jié)果表明，兩者結(jié)合之后，鋁離子上的電荷減小了0.122e，遠大于其他區(qū)域的電荷減小值，說明鋁離子確實為1L3R酶的活性中心。同時，本文計算了兩者結(jié)合后的分子各區(qū)域的Fukui函數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)合之后，鋁離子的Fukui函數(shù)在各區(qū)域中不再是最大值，說明絲氨酸可以使1L3R酶的活性變小。此外，對于兩者結(jié)合前后鋁離子的廣義Fu