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晶体组氨酸化学位移各向异性以及肽键形成机理的理论研究

作　者: 黄想成
导　师: 万坚
学　校: 华中师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 组氨酸化学位移 ONIOM 肽酰转移酶反应机理
分类号: O641.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文运用现代量子化学理论方法对组氨酸的¹⁵N的化学位移张量进行了系统研究，同时还研究了肽酰转移酶催化肽键形成的机理。全文由四章组成：（1）绪论（2）理论基础和计算方法（3）组氨酸的¹⁵N化学位移的量子化学研究（4）肽酰转移酶催化肽键形成机理的理论研究。第一章中分别对化学位移张量的理论计算方法，肽酰转移酶催化肽键形成的机理的相关内容进行了综述，同时提出了本文的立题思想。第二章中对分子力学、量子化学、组合量子化学这一系列理论方法基础进行了简单介绍。第三章中运用了单分子模型和超分子模型对两种不同晶系的组氨酸的¹⁵N化学位移张量进行了一系列的量子化学计算，结果表明，分子间的相互作用对¹⁵N的化学位移影响较大，传统的单分子模型因不能有效考虑到分子间的相互作用，而导致计算的¹⁵N化学位移值与实验值偏差较大；将考虑了分子间相互作用的超分子模型以及组合量子化学方法应用于化学位移计算中，计算得到的¹⁵N化学位移与实验值符合得较好。第四章中运用了密度泛函理论以及QM／MM方法在不同的化学模型下研究了肽酰转移酶催化肽键形成机理中的一种可能的反应历程：底物自助催化机理。结果表明：肽键形成过程中底物自身起到了催化作用，肽酰转移酶对底物构象的调整使底物在朝向以及空间距离上有利于形成肽键。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-23
  1.1 化学位移张量理论计算概述  8-14
    1.1.1 化学位移  8
    1.1.2 化学位移理论研究方法概述  8-14
  1.2 肽酰转移酶催化肽键形成机理的概述  14-17
  1.3 本文立题思想  17-18
  参考文献  18-23
第二章理论基础和方法  23-36
  2.1 分子力学  23-25
    2.1.1 分子动力学方法(MD)  24-25
    2.1.2 蒙特卡罗模拟  25
  2.2 量子化学  25-32
    2.2.1 从头算方法  26-27
    2.2.2 密度泛函理论(DFT)  27-29
    2.2.3 微扰理论  29-32
  2.3 组合量子化学 ONIOM方法  32-34
  参考文献  34-36
第三章晶体组氨酸15N化学位移的量子化学研究  36-57
  3.1 引言  36-37
  3.2 ONIOM方法计算化学位移的原理  37-40
  3.3 计算方法  40-41
  3.4 结果与讨论  41-53
  3.5 结论  53-54
  参考文献  54-57
第四章肽酰转移酶催化肽键形成机理的理论研究  57-70
  4.1 引言  57-58
  4.2 计算方法  58-60
    4.2.1 量子化学计算  58-59
    4.2.2 QM/MM计算  59-60
  4.3 结果与讨论  60-66
    4.3.1 基于反应模型 I的计算结果  60-62
    4.3.2 基于反应模型 II的计算结果  62-63
    4.3.3 QM/MM方法结合反应模型 I的计算结果  63-66
  4.4 结论  66-67
  参考文献  67-70
致谢  70

晶体组氨酸化学位移各向异性以及肽键形成机理的理论研究

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