细胞色素P—450模拟酶的快速混合停流时间分辨吸收谱研究

采用快速事停流技术，在实际反应条件下，考察了不同铁卟啉配合物Ｆｅ（Ｐｏｒ．）Ｃｌ（Ｐｏｒ．－ＴＰＰ、ＴＭＯＰＰ和ＴＦＰＰ）与单氧给体ＰｈＩＯ构建的模拟酶体系中催化活性物种的生成及催化烯烃环氧化过程，在氧给体ＰｈＩＯ作用下，Ｆｅ（Ｐｏｒ．）Ｃｌ均生成了四价铁氧卟啉配合物，但Ｆｅ（ＴＰＰ）Ｃｌ和Ｆｅ（ＴＭＯＰＰ）Ｃｌ存在严重的氧化分解，而Ｆｅ（ＴＦＰＰ）Ｃｌ则基本未发生氧化分解，且在底物ＤＰＢＤ存在下     

细胞色素P450对底物的选择性及催化机制

细胞色素P450酶是广泛存在的含亚铁血红素单加氧酶,参与甾类激素的合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子,以及致癌作用和药物代谢.综述了细胞色素P450结构与功能的关系,特别是细胞色素P450对底物的选择性以及催化机制,并对其未来的发展方向进行了展望.     

细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化

碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题,其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内,是公认的多功能生物氧化催化剂. P450酶对惰性C—H键的选择性氧化具有独特优势,在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理,梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性,讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例,介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用,探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径,并展望了其应用前景.     

电子转移途径中芳香族氨基酸的引入提高了细胞色素P450s的催化性能（英文）

细胞色素P450s是用于生物合成的多功能催化剂.在P450催化循环中,需要两个电子来还原血红素铁,并通过电子转移途径(eTPs)激活随后的还原,该步骤是反应的限速步骤.本文重新设计了巨大芽孢杆菌P450 BM3的e TPs,大幅提高了其催化性能.通过在P450 BM3的e TP中引入芳香族氨基酸,“最佳”变体P2H02(A399Y/Q403F)的催化效率比P450 BM3野生型催化效率提高了12.9倍(k_cat/K_M从65.8 L mol^-1 s^-1提高到913.5 L mol^-1 s^-1).分子动力学模拟和电子传递分析表明,在辅因子FMN和血红素之间引入的芳香族氨基酸可以显著提高电子转移速率和酶催化性能.同时,在电子传递途径中引入酪氨酸可以保护P450的催化中心,使其避免被氧化性中间产物所破坏,从而提高其催化效率.此外,引入芳香族氨基酸的策略被证明对其他P450(如CYP116B3)同样有效,改造后的酶表现出显著提高的催化效率.综上,本文策略有望拓展到其...     

支持向量机与KStar模型预测细胞色素P450酶催化的氧脱烃反应

分别以支持向量机(SVM)和KStar方法为基础, 构建了代谢产物的分子形状判别和代谢反应位点判别的嵌套预测模型. 分子形状判别模型是以272个分子为研究对象, 计算了包括分子拓扑、二维自相关、几何结构等在内的1280个分子描述符, 考查了支持向量机、决策树、贝叶斯网络、k最近邻这四种机器学习方法建立分类预测模型的准确性. 结果表明, 支持向量机优于其他方法, 此模型可用于预测分子能否被细胞色素P450酶催化发生氧脱烃反应. 代谢反应位点判别模型以538个氧脱烃反应代谢位点为研究对象, 计算了表征原子能量、价态、电荷等26个量子化学特征, 比较了决策树、贝叶斯网络、KStar、人工神经网络建模的准确率. 结果显示, KStar模型的准确率、敏感性、专一性均在90%以上, 对分子形状判别模型筛选出的分子, 此模型能较好地判断出哪个C―O键发生断裂. 本文以15个代谢反应明确的中药分子为验证集, 验证模型准确性, 研究结果表明基于SVM和KStar的嵌套预测模型具有一定的准确性, 有助于开展中药分子氧脱烃代谢产物的预测研究.     

细胞色素P—450模拟酶的快速混合停流时间分辨吸收谱研究：Ⅱ.Mn^Ⅲ（P …

采用快速混合停流技术,考察了在实际反应条件下,不同锰卟啉配合物Ｍｎ＾Ⅲ）Ｐ;ｏｒ。）Ｃｌ（Ｐｏｒ。＝ＴＰＰ,ＴＭＯＰＰ和ＴＦＰＰ）与单氧给体ＰｈＩＯ构建的细胞色素Ｐ－４５０模拟酶体系催化活性物种的生成及催化烯烃环氧化过程。     

杯[6]芳烃-双金属卟啉仿P450酶模型的研究Ⅱ.轴向配体对环己烯环氧化反应的影响及反应动力学考察

研究了轴向配体对杯[6]芳烃-双金属卟啉仿P450酶模型催化环己烯环氧化反应的影响,并考察了反应的动力学规律,结合UV-vis监测反应的结果,提出了一种可能的反应机制.     

气相色谱在细胞色素P-450单充氧酶模拟体系中的应用 Ⅰ.金属卟啉催化下环己烷单充氧反应中产物的定量分析及在动力学研究方面的应用

本文研究了金属卟啉-氧化剂-烷烃仿酶体系中的气相色谱定量测定方法,获得了该体系的最佳色谱条件和产物的相对重量校正因子。该方法的相对误差小于0.2％,相对标准偏差小于0.6％。对四种类型的金属卟啉催化的环己烷充氧化反应对动力学研究结果表明:反应物的生成量与反应时间呈良好的直线关系,其相关系数大于0.99。     

模拟细胞色素P－450的仿生氧化反应的研究（Ⅴ）──氯合5，10，15，20－四取代苯基卟吩合铁（Ⅲ）中取代基对催化环己烷单加氧反应的影响

系统地考察了一系列氯合５，１０，１５，２０－四取代苯基卟吩合铁（Ⅲ）Ｔ（Ｒ－Ｐ）ＰＦｅ（Ⅲ）Ｃｌ（Ｒ＝ｏ，ｍ，ｐ－Ｍｅ，ＭｅＯ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＮＯ２，ｏ－ｔ－Ｂｕ，ｐ－ｔ－Ｂｕ，ｏ－ＮＨ２，Ｅｔ，ｉ－ｐｒ）作模拟酶单加氧催化剂，以亚碘酰苯作供氧体对环己烷进行羟化反应时的取代基效应。环己醇产率随取代基Ｒ的拉电子性增强而提高，对位取代基常数σｐ与环己醇产率间存在Ｈａｍｍｅｔｔ线性相关式：１ｇ（ＹＲ／ＹＨ）＝３．２σｐ－０．０３。邻位取代基的立体效应也增加环己醇的产率。