應用量子化學方法和ABEEM-MM浮動電荷力場對尿素與水分子以及尿素與氨基酸二肽相互作用的研究.pdf

1、分卷縣，jJ＼J‘密級：學校代碼：10165學號：201311000911遣掌師耗大學碩士學位論文②應用量子化學方法和ABEEM／MM浮動電荷力場對尿素與水分子以及尿素與氨基酸二肽相互作用的研究作者姓名：學科、專業(yè)：研究方向：導師姓名：張慧物理化學理論與計算化學宮利東教授2016年5月遼寧師范大學碩士學位論文摘要應用高水平量子化學計算方法MP2／6—311G(d，p)／／B3LYP／6311G(d，p)對尿素與水分子形成的復合物Urea

2、(H20)療∞=18)，以及尿素與三種氨基酸二肽(丙氨酸二肽、纈氨酸二肽和甘氨酸二肽)形成的復合物(Urea(Gly)2，Urea(Ala)2和Urea(Val)2)進行了結構優(yōu)化和頻率計算。結果表明，尿素與水分子可以通過氫鍵形成穩(wěn)定復合物，尿素分子的第一水合層最多可有6個水分子，它們之間可形成兩種類型的氫鍵：第一種是尿素中酰胺上的氧與水分子中的氫形成的氫鍵，第二種是水分子中的氧與尿素中的氫所形成的氫鍵，第一種類型的氫鍵強度要強于第二種

3、類型的氫鍵。尿素與氨基酸二肽之間形成了三種類型的氫鍵，第一種是氨基酸二肽中的氧原子與尿素中的氫原子形成的氫鍵，第二種是尿素中酰胺上的氧原子與氨基酸二肽中與氮相連的氫原子形成的氫鍵，第三種是由尿素中的氧原子與氨基酸二肽中的與碳相連的氫原子形成的氫鍵。根據(jù)從頭計算的結果，基于ABEEM／MM浮動電荷模型，構建尿素一水分子和尿素一氨基酸二肽相互作用的浮動電荷勢能函數(shù)并調試相關參數(shù)。進而應用該勢能函數(shù)對Urea(H20)。∽=18)以及尿素與氨

4、基酸二肽的幾何結構、電荷分布和結合能等性質進行了研究，并與ABEEM／MM固定電荷模型和OPLS／AA力場計算的結果進行比較。結果表明，對于Urea(H20)聆(陽=18)來說，ABEEM／MM浮動電荷力場得到的結果與QM結果相比，電荷的線性相關系數(shù)在098以上，結合能的平均絕對偏差(AAD)為143keal／mol，氫鍵長的均方根偏差(RMSD)分別為01020A，氫鍵角的RMSD為133。；ABEEM／MM固定電荷力場與QM結果相比

5、，結合能的AAD為208kcal／mol，氫鍵長和氫鍵角的RMSD為02262A和322。。OPLS／AA固定電荷力場與QM結果相比，結合能的平均絕對偏差為1491kcal／mol，氫鍵長和氫鍵角的RMSD分別為o0952A和1498。。對于Urea(Gly)2，Urea(Ala)2和Urea(Val)2，與QM結果相比，，ABEEM／MM浮動電荷模型得到的電荷的線性相關系數(shù)達到O96以上，ABEEM／MM浮動電荷力場模型、ABEEM／