مهدی ایرانی

در این پروژه از نظریه تابعیت دانسیته برای مطالعه مکانیسم واکنش کاتالیستی آنزیم گلی اکسالاز Iانسانی استفاده شد.ساختار نقاط ایستا در طول مسیر واکنش بهینه شد و نیم رخ انرژی پتانسیل واکنش به دست آمد. اثر حلال روی نیم رخ انرژی واکنش با مدل CPCMمحاسبه شد. برای مطالعه اثرات الکترونی، بار اتم ها در حین واکنش توسط آنالیز NBOمحاسبه شد. برای مدل سازی جایگاه فعال آنزیم، روش کلاستر به کار گرفته شد. گلی اکسالاز I، همی تیو استال را که از واکنش متیل گلی اکسال و گلوتاثیون حاصل می شود به S-D-لاکتویل گلوتاثیون تبدیل می کند. این آنزیم بر هر دو انانتیومر R و Sسوبسترا عمل می کند و آن ها را فقط به انانتیومر D-S-لاکتویل گلوتاثیون تبدیل می کند. برای انجام محاسبات از ساختار کریستالی آنزیم گلی اکسالاز I در کمپلکس با بازدارنده S-(N-هیدروکسی-N-(پارا یدوفنیل)کاربامویل) گلوتاثیون استفاده شد که این بازدارنده با دو گروه هیدروکسی کاربامویل خود به اتم Zn جایگاه فعال متصل می باشد. مطالعه حاضر نشان می دهد که آمینو اسیدهایGlu172 و Glu99 به ترتیب با جدا کردن پروتون از اتم C1 انانتیومر S و Rسوبسترا واکنش کاتالیستی را آغاز می کنند. در ادامه برای تشکیل محصول S-D-لاکتویل گلوتاثیون برای هر دو انانتیومر سوبسترا فقط Glu172پروتون را به یکی از سطح های مولکول سوبسترا اضافه می کند و هر دو گونه R و S از مولکول سوبسترا منجر به تشکیل محصولS-D می شود. نتیجه به دست آمده با نتایج تجربی همخوانی دارد. همچنین مشخص شد که محل ثابت نگه داشتن برخی از اتم های جایگاه فعال در مکانیسم واکنش تاثیر می گذارد. با توجه به تشکیل محصول S-Dو همچنین سد انرژی فعالسازی مشخص شد که ساختارهای با انعطاف پذیری کم تر، مکانیسم واکنش و تشکیل فقط یک ساختار فضایی از محصول را به درستی پیش بینی می کند.