嘌呤核苷相關(guān)體系的理論研究.pdf

1、核苷水解酶是一類以Ca2+為中心金屬離子的金屬酶,可以有效催化核糖核苷N-糖苷鍵的水解獲得核糖和堿基。作為病原生物體嘌呤補救途徑(purine salvagepathway)的關(guān)鍵酶,近年來在抗寄生蟲病藥物設(shè)計中受到廣泛關(guān)注,相關(guān)領(lǐng)域的研究已經(jīng)引起了廣泛的興趣,并取得重要的進展。然而,目前對核苷水解酶與底物作用的微觀機理及其保守殘基的作用并不十分清楚。本文選取了與次黃嘌呤核苷-腺嘌呤核苷-鳥嘌呤核苷水解酶相關(guān)的模型體系,對它們的結(jié)構(gòu)特征

2、和相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進行了理論計算研究,調(diào)查質(zhì)子化和低能電子附著對N-糖苷鍵水解性質(zhì)的影響。
　　 本文主要獲得的主要結(jié)果如下:
　　 (1)通過核苷水解酶活性中心模型的構(gòu)建和密度泛函計算,分別研究了中性的次黃嘌呤核苷和N7-質(zhì)子化的次黃嘌呤核苷陽離子底物中N-糖苷鍵解離的勢能面曲線和熱力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明,N7-質(zhì)子化活化了次黃嘌呤核苷陽離子的堿基離去基團,其能壘要比中性底物體系小得多。
　　 (2)為了探明嘌呤核苷底

3、物的水解性質(zhì),對三種嘌呤核苷體系及其N7-質(zhì)子化的衍生物結(jié)構(gòu)性質(zhì)、鍵解離能、水解機理進行了詳細分析。計算結(jié)果顯示,質(zhì)子化嘌呤核苷與中性嘌呤核苷的水解機理并不完全相同,且質(zhì)子化可以明顯減少N-糖苷鍵離子解離通道所需要的能量,降低其水解活化能,穩(wěn)定水解產(chǎn)物,極大地促進N-糖苷鍵的水解。
　　 (3)與文獻中的低能電子附著DNA脫氧核糖核苷情況相似,嘌呤核苷俘獲低能電子能夠改變其平衡構(gòu)型及電荷分布,顯著地降低N-糖苷鍵的鍵解離能,影響