本文利用同源模建、分子力学、分子动力学模拟和量子化学计算等方法,对六种蛋白质体系进行了理论研究。主要内容包括:1.利用同源模建和分子动力学模拟,构建了人类N-乙酰唾液酸酶(hNAL)的三维结构。在此基础上进行了其与配体唾液酸、抑制剂KDO的分子对接研究。验证了hNAL对KDO的水解能力较弱,并阐明了引起水解能力差异的原因,同时指出了形成复合物过程中的关键氨基酸残基。2.通过同源模建和分子动力学方法,进行了人类2-氨基-3-羧基粘康酸-6-半醛脱羧酶(hACMSD)的理论研究。确定了开环形式的底物ACMS更容易与酶相互作用,并进入到酶活性位点的中心部位,并且Zn2+在酶与配体的作用过程中起到非常重要的作用。3.通过谷胱甘肽硫转移酶M5(GSTM5)的同源模建及分子对接研究,分别考察了五羟黄酮和利尿酸与GSTM5的结合方式,发现抑制剂五羟黄酮的抑制作用要强于利尿酸。4.通过天冬氨酸酰基转移酶-2(hASPA-2)的分子动力学模拟研究,并与hASPA-1结果进行比较发现形成酶与底物复合物过程中,起主要作用的为保守氨基酸残基。量子化学计算结果表明当水分子配位到锌离子后,NAA与hASPAs之间的相互作用变强。5.利用分子动力学和量子化学计算方法,研究了α-磷酸甘露糖酶1催化的α-D-甘露糖-1-磷酸与D-甘露糖-6-磷酸异构的反应机理。计算结果表明磷酸基团转移过程中,不同的质子化状态拥有不同的反应路径,但都同样伴有质子的迁移,并且非质子化状态更有利于产物的释放。6.通过同源模建和分子力学优化,得到了ScFv-B3的三维结构,预测了底物GSH的两个可能结合部位。通过分子对接研究发现,Site1相对于Site2是更有可能的GSH结合位点,并且在不含有丝氨酸的结合位点中,预测Site1的Ala180和Site2的Ala44作为潜在的可突变位点。