水液相下羟基自由基(水分子簇)诱导脯氨酸分子损伤的机理

作者：罗香怡; 高浩溟; 姜丰; 刘军; 范艳杰; 姜春旭^*; 王佐成^*

来源：复旦学报(自然科学版), 2022, 61(01): 104-114.

DOI：10.15943/j.cnki.fdxb-jns.2022.01.006

• 脯氨酸
• 羟基自由基
• 损伤
• 密度泛函理论
• 自洽反应场理论
• 过渡态
• 自由能垒

本工作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模型方法，研究了水液相下羟基自由基(水分子簇)诱导的两性脯氨酸分子损伤。反应通道研究表明：Pro的损伤可以通过羟基自由基(水分子簇)抽取α-H原子和五元杂环上不同位置的H原子实现。势能面计算表明：羟基自由基(水分子簇)抽取α-H的自由能垒在41.3至48.3 kJ·mol-1之间，抽取五元杂环上不同位置的H的自由能垒在33.3至48.9 kJ·mol-1之间。抽取五元杂环的与α-C邻位C上的H的损伤反应最具优势，自由能垒在33.3至36.5 kJ·mol-1之间。损伤修复的最低自由能垒是126.9 kJ·mol-1。结果表明，水液相下羟基自由基存在时脯氨酸分子很容易损伤，且损伤后很难修复。

• 单位
  物理学院; 白城师范学院