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去卤化酶催化作用机制的实际研究

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毕业论文范文题目：去卤化酶催化作用机制的实际研究，论文范文关键词：去卤化酶催化作用机制的实际研究
去卤化酶催化作用机制的实际研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：去卤化酶可能催化碳卤键的水解断裂,产生相应的醇跟卤离子。去卤化酶对含卤环境传染物存在重要的生物降解作用,长期以来始终是人们关注的热点。目前研究的去卤化酶重要有五种:烷基卤去卤化酶、卤代酸去卤化酶、4-氯苯甲酰-辅酶A去卤化酶、卤代醇去卤化酶跟3-卤丙烯酸去卤化酶。它们以不同的催化机制造用于多种有机卤化物,使碳卤键断裂。前三种酶催化时都是代替机制,经历一个酯酶旁边体。后两者虽与前三种是类似的酶,但在不同的化学环境中催化机制不同。这些去卤化酶的构造类似,却存在底物特异性。另外,因为去卤化酶的品种很多,它的多样性使得底物范畴大大拓宽,包含卤代烷烃、卤代环烷烃、卤代醇、卤代氨基化合物跟卤代烯烃等。其中,烷基卤去卤化酶是去卤化酶中一种典范且利用非常广泛的生物降解酶。1993年烷基卤去卤化酶(Dhl（此处忽略..）A)晶体构造确切定,使得它的催化作用机制引起国内外科学家的广泛关注。目前对这种去卤化酶的研究获得了必定进展,但在研究烷基卤去卤化酶催化去卤的两步反应机制时,SN2亲核代替反应跟酯酶旁边体的水解反应的机理始终是人们争辩的焦点。为了进一步阐明去卤化酶催化能源的来源,本文利用量子化学中的密度泛函实际对SN2亲核代替反应跟酯酶旁边体的水解反应的机理进行了研究,为实验上研究去卤化酶的进化,进步去卤化酶的生物催化活性跟拓宽底物范畴提供了实际基本。本论文的重要内容为:1、咱们用密度泛函实际对DhlA酶的SN2亲核代替反应进行了研究。研究表明,在DhlA酶的催化反应中,Asp124的碳酸基团以SN2亲核代替的方法进攻连接在底物上离去氯离子的碳上,得到酯酶旁边体跟氯离子。氧离子空穴跟卤牢固残基上的不同的氢键彼（此处忽略..）此作用在酶催化反应中意思重大。氧离子空穴上氢键的存在使得Asp124的羧酸基团更加凑近底物DCE,使得反应部位活性很高。在反应复合物中,Trp125起重要的牢固作用,而Trp125跟Trp175在过渡态中都起非常重要的牢固作用。研究酶催化反应的溶剂效应发明,酶的催化作用重要在于酶中的反应物绝对非酶催化反应的反应物的不牢固作用。总之,酶催化重要是反应物绝对不牢固跟过渡态绝对牢固的独特作用,使得能垒降落6.12kcal/mol。DhlA跟LinB为同源酶。活化势垒分析表明,在它们的催化反应过程中都产生了SN2亲核代替反应。然而,这些酶的催化残基跟活性核心是不同的。活性核心的DCE的构象自由。底物的两种邻位穿插式构象对反应的进行非常重要。DhlA酶催化时,底物的邻位穿插式构象(D(Cl1–C1–C2–Cl2)=-60°)轻易产生去（略..）卤反应;而LinB酶催化反应时,另一邻位穿插式构象(D(Cl1–C1–C2–Cl2)=+60°)易于产生去卤化反应。2、咱们利用密度泛函方法研究了DhlA酶催化的酯酶旁边体的水解反应。成果表明,酯酶旁边体的水解反应波及到His289活化的水分子与酯基的的亲核加成反应,同时伴跟着水亲核试剂的质子迁徙反应。酯酶旁边体的水解经历了一个四处体旁边体构造。而后打消跟质子迁徙反应导致四处体旁边体的分解,最后得到相应的醇、卤离子跟Asp124。在这两个反应道路中,第一步AdN反应都是决速步骤。气相中,质子化His289的质子迁徙道路的势垒比脱质子水的质子迁徙道路的低0.13kcal/mol。因此,质子化His289的质子迁徙道路是上风通道。苯中它的势垒比脱质子水的质子迁徙道路的低0.67kcal/mol。研究酯酶旁边体水解反应时发明,水促进的水（本文此处忽略..）解反应与质子化His289的质子迁徙道路的三步反应机制是有差别的。水促进的水解反应波及两步反应:第一步为AdN反应,第二步打消反应跟质子迁徙反应协同进行。其中,第一步AdN反应为决速步骤。水促进的水解反应可降落势垒3.35kcal/mol。另外,疏水环境的溶剂苯也可能使势垒降落1.79kcal/mol,加速水解反应的产生。咱们在苯中得到的反应势垒为18.65kcal/mol,这与最新报道的第一步AdN反应的势垒(19.5±2.1kcal/mol)非常一致。因此,第二个水分子跟酶的疏水环境对促进酶的水解去卤存在非常重要的作用。

以上为本篇毕业论文范文去卤化酶催化作用机制的实际研究的介绍部分。

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