L-乳酸脱氢酶催化反应机理的ab initio研究

被引：10

作者：

侯若冰

陈志达

义祥辉

卞江

徐光宪

机构：

[1] 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室! 北京广西师范大学化学与生命科学学院桂林

[2] 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室! 北京北京大学-香港大学稀土材料与生物无机化学联合实验室北京

来源：

中国科学(B辑化学) | 2001年 / 01期

关键词：

L-乳酸脱氢酶; 从头计算法; 反应机理; 过渡态; 酶促反应;

D O I：

暂无

中图分类号：

O643.3 [催化];

学科分类号：

081705 ;

摘要：

应用ab initio方法在HF/6-31G*水平上对L-乳酸脱氢酶催化反应机理进行了研究. 结果表明, 的转移是丙酮酸盐转化为L-乳酸盐反应的速度控制步骤, 并且, 与的转移是准同步进行的. 反应的活化能为168.37 kJ/mol, 反应物的复合物与产物复合物的能量差为?87.61 kJ/mol, 丙酮酸转变为乳酸是吸热反应. 与文献报道的半经验研究相比, 计算结果的显著特征是: 过渡态中辅酶上的吡啶环呈准船式构象而非平面构象; 反应的转移步骤在结构及电荷特征上与低位垒氢键很相似. 此外, 过渡态中底物与L-乳酸脱氢酶的活性位之间存在着相当强的静电作用, 伴随着过渡态的形成, 底物上羰基的极性逐渐增强, 有利于的转移. 这些计算结果与相关实验结论一致. 计算结果还表明, 过渡态中的“氢负离子”实际上是一个带0.13个单位正电荷的阳离子, 这一结果与文献报道的半经验计算结果一致.

引用

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