阿尔茨海默病（AD）,又称老年痴呆症,是发生在老年期及老年前期的一种原发性、退行性脑病,指的是一种持续性高级神经功能活动障碍,即在没有意识障碍的状态下,记忆、思维、分析判断、视空间辨认、情绪等方面的障碍。AD患者主要的病理学特征之一是产生老年脑斑,老年脑斑（SP）的主要成分是淀粉样β多肽（Aβ）。研究表明在AD患者大脑中淀粉样Aβ多肽逐渐聚集、纤维化并与其它相关蛋白质、聚糖等共沉淀形成老年脑斑。老年脑斑具有神经毒性,它的扩展将导致神经元萎缩、坏死。许多金属离子如Cu²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Al³⁺等,在人体的生理以及新陈代谢包括神经细胞代谢过程中起到重要作用,其代谢异常可能会引起多种疾病。这些金属离子通过作用于Aβ多肽沉积和SP形成与老年痴呆症的发病相关。至于铜、锌离子造成的Aβ多肽聚集的分子机制,被普遍认为是金属离子引发了Aβ多肽形成的β-折叠片之间的分子间交联。并且一些实验也表明Aβ多肽的沉积是通过与金属离子,特别是铜、锌离子异常的螯合引起的。本论文采用量子力学和分子力学结合（QM/MM）的方法。利用Gaussian03程序包里的ONIOM方法,我们将所要研究的体系分为两部分,活性中心部分采用DFT方法,其余部分采用了分子力学的方法研究。主要研究了过渡金属离子对阿尔茨海默病的作用机制。本论文的研究内容包含:铜离子与Aβ多肽可溶键合模式的QM/MM研究,Aβ多肽与锌离子键合模式的理论研究。主要的内容和结论概括如下:1.以Aβ多肽上组氨酸（His）咪唑环上的N原子为主要的键合位点,在ONIOM（B3LYP:UFF）水平上,研究了铜离子与Aβ多肽的可溶键合模式,分别研究了铜离子与Aβ多肽上3N1O、2N2O、3O1N三种配位可能形成的化合物的结构、稳定性和振动频率。计算结果表明:铜离子与Aβ多肽链组氨酸咪唑环上的Nτ形成的化合物的结构要比与Nπ原子形成的化合物结构更稳定。表明了铜离子与Aβ多肽的键合最主要的键合位点是His（Nτ）。2.Aβ多肽与锌离子可能键合模式,以H6、H13、H14上的N原子和侧链上的O原子为配体,主要研究了锌离子与Aβ多肽单链可能形成的四配位化合物及锌离子与Aβ肽多链间的键合模式。在ONIOM（B3LYP:UFF）水平上优化了他们的结构、稳定性和振动频率。结果表明:Aβ多肽的His和Tyr残基是锌离子键合的主要位点;锌离子诱导Aβ多肽的聚集是通过锌离子以His13（Nτ）-Zn-His14（Nτ）桥连相邻的Aβ多肽连,从而导致肽链间发生交联而聚集。