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量子力学/分子力学组合方法及其在生物酶降解领域的应用

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氯酚是一类具有毒性并且在环境中具有持久性的有机污染物，对其危害的认识和生物降解的研究近年来得到了广泛的关注。虽然现在已经对氯酚类污染物的降解有了初步认识，然而具体的反应机理还有待进一步的研究。本文使用QM/MM方法研究了氯酚加单氧酶(TftD)催化降解2,4,5-三氯苯酚以及2,4,6-三氯苯酚的反应降解机理，得到了反应势能剖面，探讨了反应过程的速控步，研究了活性位点部位第二壳层氨基酸对速控步的影响。计算结果显示，氯酚加单氧酶降解2,4,5-三氯苯酚的速率略高于降解2,4,6-三氯苯酚，降解过程中速控步的能垒分别为16.3 kcal/mol和19.4 kcal/mol，与实验得到的kcat值(0.67 s-1和0.41 s-1)符合的较好。在探讨的11个氨基酸中，His105,Gln251以及Arg366阻碍速控步反应，在不考虑突变失活的情况下，进一步突变这三个氨基酸将能提升酶的催化降解效率。

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来源
《第七届全国环境化学学术大会》|2013年|25-26|共2页
会议地点贵阳
作者
张庆竹; 李延伟;
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作者单位

中国化学会;

中国环境科学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 X592:X505;
关键词
氯酚; 生物酶; 污染降解; 量子力学; 分子力学;

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