8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶催化N-糖苷键断裂反应的理论研究

人8－羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶（hOGG1）催化受损DNA中碱基切除修复N-糖苷键断裂反应是生物体中的重要反应，对它的理论研究具有重要的意义。本项目试图综合利用量子化学、分子力学和Monte Carlo统计力学模拟方法，研究hOGG1催化N-糖苷键断裂过程的机理。考察非酶N-糖苷键水解的固有反应性，结合蛋白质的晶体结构实验数据，建立酶催化反应活性中心模型。对催化反应各种可能的通道优化反应过渡态，寻找最低反应途径，计算其自由能能垒，研究其速控步骤，通过比较了解其最可能发生的反应通道、氨基酸残基在反应过程中的作用。在此基础上，探索酶催化反应机理，研究蛋白质和溶剂环境对反应过程中各稳定点的结构与稳定性的影响。总结氨基酸残基变异和溶剂影响速率控制步骤的能垒高度和断裂机制等的规律性。这些研究将有助于了解hOGG1酶催化反应的微观机理，揭示酶催化的活性本质，为从电子水平上解释生命现象提供一些理论依据。