人工设计逆醛缩酶RA95.5-8F催化β-羟基酮C-C裂解的理论研究

作     者：李心怡 刘永军 LI Xinyi;LIU Yongjun

作者机构：山东大学化学与化工学院济南250100 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2021年第42卷第7期

页      面：2306-2312页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:22073056)资助 

主　　题：量子力学与分子力学组合方法 逆醛缩酶 酶催化反应 反应机理 

摘      要：采用量子力学与分子力学组合(QM/MM)方法对人工设计逆醛缩酶RA95.5-8F催化β-羟基酮化合物裂解反应的机理进行了研究.结果表明,裂解反应主要包括赖氨酸Lys1083对底物的亲核进攻、Schiff碱形成、烯胺水解及C—N断裂等过程,C—N键裂解生成丙酮为整个反应的决速步骤,能垒为106.27 kJ/mol;活性中心的赖氨酸Lys1083、酪氨酸Tyr1051、天冬酰胺Asn1110和酪氨酸Tyr1180构成一个催化四联体,Lys1083通过与底物形成席夫碱对底物进行活化,Tyr1051作为催化酸碱参与质子转移过程,催化四联体的氢键网络有利于反应过渡态的稳定并使R-构型的底物更容易结合在活性位点,导致RA95.5-8F对R构型底物具有高的选择性和催化活性.