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本论文采用了量子化学密度泛函B3LYP方法,分别对幽门螺旋杆菌甲酰胺反应机理和幽门螺旋杆菌催化羟胺的脱酰反应机理进行了研究,详细讨论了反应机理。反应机理为生物化学家了解幽门螺旋杆菌反应机制提供了理论依据。1.幽门螺旋杆菌甲酰胺酶催化羟胺脱酰反应机理的理论研究根据幽门螺旋杆菌甲酰胺酶的晶体结构,我们构造了此种酶的活性中心,基于此活性中心我们运用密度泛函理论来研究甲酰胺酶脱酰的机理。这个活性中心由Lys133,His167,Glu60,Cys166,Glu141这五个氨基酸和底物组成。通过计算,我们详细的阐述了在发生脱酰反应时的机理,同时阐明了这五个氨基酸在反应中的作用。计算表明无论是在气相中还是在溶剂中,反应的决速步骤都是氨基上的氢原子转移到Glu60上的过程,此步骤的活化能为7.01kcal/mol。目前的研究结果对于了解这类酶的脱酰反应具有很好的指导意义。2.幽门螺旋杆菌甲酰胺酶反应机理的研究根据幽门螺旋杆菌甲酰胺酶的晶体结构,我们构造了此种酶的活性中心,基于此活性中心我们运用密度泛函理论来研究甲酰胺酶脱酰的机理。这个活性中心由Lys133,His167,Glu60,Cys166,Glu141这五个氨基酸和底物组成。通过计算,我们详细的阐述了发生反应时的机理,同时阐明了这五个氨基酸在反应中的作用。我们发现,Glu60在反应中有两个作用：在酰化反应阶段夺走Cys166上的质子活化此氨基酸,在C-N键断裂时质子化底物的氨基部分,使C-N键断裂更容易(2)在脱酰反应的时候活化水分子,让反应继续进行。Glu141在反应中与底物形成氢键从而稳定底物。在研究酰化阶段时,我们提出了一条不同于以往的反应路径-分步反应。硫醇基进攻底物甲酰胺后生成一个四面体形式的中间体然后再进行后续的反应。特别注意的是在中间体断裂的时候,先经过一步质子转移然后C-N键断裂。在脱酰反应阶段,Glu60激活水分子,被激活的水分子进攻底物形成一个新的中间体。同时我们还发现His167, Lys133以及肽链组成一个新的氧离子空穴,这个氧离子空穴在反应中与中间体和过渡态形成氢键作用,稳定这些过渡态和中间体并且降低了它们的活化能。