酶的三维结构及其催化反应机理研究是目前理论化学的前沿研究领域之一。本项目利用分子力学、分子动力学及量子化学计算方法,对细胞色素P450酶、水解酶等几类重要酶的三维结构及催化反应机理进行理论研究。通过同源模建和分子力学优化及分子动力学模拟,结合相关实验数据,得到了可靠的酶的三维结构。对三维结构表面性质进行分析,确定了酶的活性位点的构型和氨基酸组成,并进行了底物分子与底酶的对接。根据底物分子与活性位点中氨基酸的互相作用能指认出活性位点中起重要催化作用的氨基酸。在此基础上,建立理论化学计算模型,通过量子化学计算并与相关的酶催化活性实验相结合,探索酶催化反应机理,得到了变体酶结构与催化活性之间的一些关系,为深入了解变体酶的结构与生物功能的关系,寻求具有特定生物功能的新变体酶提供了可靠的理论依据。本项目共发表论文18 篇,其中17篇为SCI 杂志,1篇为国内核心期刊。
英文主题词Homology modeling; Molecular dynamics; The 3D-structure of enzyme; The mechanism of catalytic reaction