水环境下氢氧根水分子团簇催化赖氨酸旋光异构及羟自由基致损伤的机理

作者：赵晓波; 佟华; 杨晓翠^*; 王佐成^*

来源：中山大学学报(自然科学版), 2018, 57(05): 88-97.

DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2018.05.011

• 赖氨酸
• 密度泛函理论
• 过渡态
• 微扰理论
• 吉布斯自由能
• 氢氧根
• 羟自由基
• 旋光异构
• 损伤

在MP2/6-311++G(2df,pd)∥B3LYP/6-31+G(d,p)双理论水平,研究了氢氧根水分子团簇催化2种稳定构象的赖氨酸分子旋光异构及羟基自由基致其损伤的机理。反应通道研究发现:赖氨酸旋光异构有2个通道a与b,a是氢氧根水分子团簇与α-氢和氨基氮通过氢键作用形成底物,氢氧根拔α-氢,然后α-碳再拔另一侧2个水分子簇的氢;b是氢氧根水分子团簇与α-氢和羰基氧通过氢键作用形成底物,氢氧根拔α-氢,而后α-碳再拔另一侧2个水分子簇的氢。羟自由基拔氢致赖氨酸损伤可在b通道实现。势能面计算表明:水液相环境下,构象1(氨基羧基间为单氢键)和构象2(氨基羧基间为双氢键)旋光异构的优势通道均为b,决速步能垒分别是49.94和60.41 k J·mol-1,羟自由基在b通道致构象1和2赖氨酸分子的损伤为低或无势垒放热反应。

• 单位
  物理学院; 白城师范学院