本文關(guān)鍵詞：甲基對(duì)硫磷水解酶催化水解反應(yīng)機(jī)理的理論研究

  更多相關(guān)文章： 甲基對(duì)硫磷水解酶 密度泛函理論 催化機(jī)理 水解反應(yīng)

【摘要】：甲基對(duì)硫磷水解酶可以破壞有機(jī)磷的磷酯鍵,有效地催化水解高毒性的有機(jī)磷化合物。其最適作用底物是甲基對(duì)硫磷,也可以有效催化水解甲基對(duì)氧磷。本論文主要研究對(duì)象是從土壤菌假單胞菌WBC-3中分離出來(lái)的甲基對(duì)硫磷水解酶,該酶是一個(gè)雙核鋅酶,也是金屬-β-內(nèi)酰胺酶家族的一員。本文采用密度泛函理論方法結(jié)合基于晶體結(jié)構(gòu)建立的活性中心模型研究MPH催化水解的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)制。根據(jù)底物及活性中心的結(jié)構(gòu)特性分別構(gòu)建了雙鋅橋連的氫氧根(μ-OH )從對(duì)位和鄰位進(jìn)攻底物的兩種可能模型。研究結(jié)果表明:對(duì)MPH催化MPS的水解反應(yīng),μ-OH 作為親核試劑從鄰位進(jìn)攻底物的磷原子更可行。此反應(yīng)過(guò)程分為兩步:首先,天冬氨酸Asp151作為廣義堿奪取μ-OH 的質(zhì)子使之活化;隨后,隨著親核試劑的進(jìn)攻,磷與解離基團(tuán)之間的P O鍵斷裂,同時(shí)Asp151作為廣義酸提供一個(gè)質(zhì)子給硝基苯酚離子輔助其離去。對(duì)MPH催化MPO的水解反應(yīng),μ-OH 從對(duì)位進(jìn)攻更有利。反應(yīng)過(guò)程為Asp151作為廣義堿奪取μ-OH 的質(zhì)子使之活化,同時(shí)進(jìn)攻MPO的磷原子致使磷與解離基團(tuán)之間的P O鍵斷裂,硝基苯酚離子離去。MPH催化MPS和MPO均很高效,反應(yīng)能壘均低于3.0 kcal/mol,反應(yīng)容易進(jìn)行,且為放熱反應(yīng),這與實(shí)驗(yàn)測(cè)定的兩個(gè)反應(yīng)可以常溫下快速發(fā)生的結(jié)果是一致的。本文從理論方向提供了MPH催化不同底物的反應(yīng)機(jī)理及隨反應(yīng)進(jìn)行活性中心結(jié)構(gòu)、氨基酸殘基、金屬中心相互作用的變化進(jìn)行了詳細(xì)研究,必將為MPH的改性及新型有機(jī)磷解毒酶的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)與依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.12

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 侯亞西;張家寧;韓禮;肖志勇;張媛媛;陳芳;;解毒酶降解甲基對(duì)硫磷的研究[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào);2011年02期

2 李仁;;甲基對(duì)硫磷的穩(wěn)定性和抑制其分解的途徑[J];農(nóng)藥工業(yè);1979年06期

3 ;氣相色譜法測(cè)定甲基對(duì)硫磷[J];農(nóng)藥科學(xué)與管理;1980年01期

4 侯宇凱;;甲基對(duì)硫磷原油[J];農(nóng)藥工業(yè)譯叢;1980年03期

5 侯宇凱;;甲基對(duì)硫磷乳油[J];農(nóng)藥工業(yè)譯叢;1980年03期

6 鄧泰運(yùn);;反相高效液相色譜法測(cè)定甲基對(duì)硫磷[J];廣西化工;1983年01期

7 Y.S.Kagan;賀錫雯;;甲基對(duì)硫磷的殘留和毒性[J];農(nóng)藥譯叢;1983年05期

8 ;提高甲基對(duì)硫磷合成收率[J];安徽化工;1984年04期

9 肖弘琨;;甲基對(duì)硫磷的氣相色譜法測(cè)定[J];農(nóng)藥;1984年04期

10 沈德隆;李富新;來(lái)虎欽;酈覺(jué)先;;甲基對(duì)硫磷水面漂浮劑的研究[J];農(nóng)藥;1984年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 崔中利;孫潔梅;李順鵬;;甲基對(duì)硫磷水解酶性質(zhì)的初步研究[A];第九屆全國(guó)土壤微生物學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要[C];2001年

2 王彬彬;張志霞;童文羽;黃麗;張立媛;劉德立;;甲基對(duì)硫磷降解菌的分離和甲基對(duì)硫磷水解酶基因的克隆表達(dá)[A];湖北省暨武漢市生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)第八屆第十七次學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2007年

3 趙瑾瑾;賀小敏;陳瑞文;馮偉亮;李勝清;陳浩;;粘土礦物對(duì)甲基對(duì)硫磷和西維因的吸附及其機(jī)理研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)環(huán)境化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 張雁;康天放;萬(wàn)譯文;周忠亮;劉桐s，

本文編號(hào)：1272858