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中文摘要：
受损DNA 中通过断裂N-糖苷键的碱基切除修复反应是生物体中的重要反应。本项目综合利用量子化学、分子模拟(Monte Carlo模拟和分子动力学模拟)方法以及簇-极化连续介质模型来模拟分子在溶液和酶环境中的热力学和动力学行为。考察了质子化和金属离子对8-羟基-2'-脱氧鸟苷和腺苷的N-糖苷键稳定性的影响。研究了胸苷乙二醇和胸苷过氧化物的N-糖苷键非酶水解的固有反应性，研究结果表明N-糖苷键单分子断裂反应是难以进行的，溶剂水的贡献较小，强调酶对这个碱基剪切修复反应的重要作用。采用量子化学方法结合Monte Carlo模拟研究了5-甲基胞嘧啶乙二醇水解脱氨的机理和溶剂效应，讨论了水分子与反应体系的氢键相互作用。利用基于SCC-DFTB模型的QM/MM方法和MD模拟以及B3LYP方法研究了天冬氨酸酰基转移酶和天冬氨酸消旋酶的催化反应机理。研究结果表明前一个反应中残基Glu178起一般的碱和酸的作用。而PMF计算证实后一个反应是一个协同的双质子迁移过程，通过静电作用分析探讨了个别氨基酸残基对稳定过渡态的作用。这些研究将有助于揭示酶的活性本质，为从原子水平上解释生命现象提供一些理论依据。
结论摘要：
英文主题词Cleavage of N-glycosidic bond; enzymatic catalysis; quantum chemistry; Monte Carlo simulation; Molecular dynamics simulation
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