S─腺苷甲硫胺酸和氯離子反應之理論研究

A Computational Study of the Reaction Between S-Adenosyl- L-methionine (SAM) and a Chloride Anion

郭子儂(Tzu-Nung Kuo)

指導教授 ： 游靜惠

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2014年)

摘要

論文中主要使用兩層的ONIOM模型來探討S─腺苷甲硫胺酸(SAM)和氯離子作用產生S─腺苷高半胱氨酸(SAH)和氯甲烷的反應， 反應中氯離子和SAM結構中的鋶陽離子及其所鍵結的甲基為模型系統，使用M05搭配基底函數6-311+G(2d,p)來進行計算，而在整個分子(真實系統)的計算中則使用OLYP搭配基底函數6-31G(d,p)。我們分別討論了反應在氣相中的表現以及使用極化連續模型來模擬反應在水中的表現，並探討了SAM構型異構物對反應的影響，以及探討當SAM結構中的甲硫胺酸具有不同的質子化狀態分別為電中性、雙極性、陽離子、陰離子時反應的表現，藉此來估計當環境中的pH值改變時可能對反應造成的影響。
計算結果顯示在氣相中幾乎為無能障的反應，最高也僅有3.2 kcal/mol的能障，而在水中的反應則具有約26 – 32 kcal/mol的能障，但是在水中四種質子化狀態的表現均顯示反應能障受SAM構型異構物的影響不大，同時也發現了不論反應在氣相中還是在水中，當甲硫胺酸的質子化狀態為陽離子的形式時則反應能障均較其他帶電性質為低。而在反應自由能的變化則顯示反應在氣相中均為較大的負值，在水中則有正有負，但在四種質子化狀態下均至少存在一個負的自由能變化，顯示反應在水中進行是可能的。

關鍵字

S─腺苷甲硫胺酸 ； 密度泛函理論 ； 溶劑效應

參考文獻

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