水液相下羟基自由基诱导半胱氨酸分子损伤的机理

作者：喻小继; 潘宇; 黄煜纯; 孟雪飞; 王佐成; 姜春旭^*; 佟华^*

来源：武汉大学学报(理学版), 2023, 69(03): 373-383.

DOI：10.14188/j.1671-8836.2022.0100

• 半胱氨酸
• 羟基自由基
• 密度泛函理论
• 过渡态
• 电子转移
• 能垒
• 损伤

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法，结合自洽反应场理论的SMD(solvation model based)模型方法，研究了水液相下羟基自由基(OH·)诱导半胱氨酸分子(Cys)损伤的反应机理。研究发现：Cys的损伤可通过OH·抽取其H原子、OH·加成到羧基C和单电子从Cys分子向OH·转移3个通道实现。势能面计算表明：OH·加成到羧基C的反应通道最具优势，是无势垒过程；OH·抽取α-H、质子化氨基H、巯基H和亚甲基H的最低能垒分别是12.5、4.6、7.3、8.9 k J/mol；电子从Cys向OH·转移的反应为劣势通道，能垒为93.5 k J/mol。结果表明，水液相下OH·容易导致Cys分子损伤。

• 单位
  白城师范学院; 长春师范大学