P450酶活性中心催化1,2-二溴-3-氯丙烷的机理及动力学同位素效应

摘要：

发展有毒物质被细胞色素P450酶催化转化途径和机理的计算毒理预测方法,对于污染物的风险评价具有重要意义.本研究通过密度泛函理论计算,揭示了细胞色素P450酶活性中心(Cpd Ⅰ)催化氧化1,2-二溴-3-氯丙烷(DBCP)的反应机理,并考察了动力学同位素效应的影响.结果显示,DBCP羟基化反应与烷烃羟基化反应机理存在明显差异.不同于一般的双态反应,DBCP羟基化反应是自旋选择性反应.此外,DBCP羟基化第二步反弹过程中的能垒明显的高于烷烃羟基化过程,自旋密度分析表明,DBCP羟基化反应的氢提取步骤是一个氢原子转移过程.DBCP羟基化反应具有明显的动力学同位素效应(KIE),且温度和隧道效应对KIE值具有明显的影响.本研究可为卤代烷烃类化合物的生物转化预测提供理论依据.

关键词：细胞色素P450酶、1,2-二溴-3-氯丙烷、密度泛函理论、动力学同位素效应、羟基化

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资助基金：国家自然科学基金20890113;国家高技术研究发展计划2010AA065105;中央高校基本科研业务费和长江学者及创新团队发展计划IRT0813

在线出版日期：2013-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2699-2704