量子化学方法研究丝氨酸与酪氨酸水合团簇几何构型

作者：娄燕敏; 吴文祥; 刘国宇; 丁伟; 栾和鑫

来源：计算机与应用化学, 2013, (02): 111-115.

• 丝氨酸
• 酪氨酸
• 量子化学
• 多极距法
• 从头计算 serine
• tyrosine
• quantum chemistry
• multipole moments
• ab initio

为研究水合氨基酸几何构型,利用从头计算(ab initio),多极距法(multipole moments)等量子化学方法,在分子水平上对几何优化后的水分子,水合丝氨酸及酪氨酸团簇进行系统的比较。此外,针对目前流行的多种点电荷模型AMBER,CHARMM,OPLS,MMFF,TAFF的精确性进行了检测。结果表明:(1)ab initio得到的水分子偶极距和四极距与实验结果相一致,可以作为精确度评判标准与多极距、点电荷等方法进行比较;(2)丝氨酸与酪氨酸均可与周围水分子以氢键形式构成水合团簇,且氢键键长范围(O-O键)在2.7A～2.9A之间,H…O键长在1.9A～2.0A之间,均属于中强氢键。(3)当n=1～5时,酪氨酸与水分子间均形成1:1型氢键;n≤3时,丝氨酸与周围水分子以1:1型氢键构成环形水合团簇;n>3时,以2:1型氢键构成环形水合团簇;(4)多极距法阶数L增加,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)先降低后升高,L=5时MAE最小,结果最精确。(5)量子化学方法预测丝氨酸与酪氨酸水合团簇精确度:Multipole moments>TAFF>OPLS-AA>AMBER99>CHARMM27>MMFF94X

• 单位
  哈尔滨工业大学; 大庆石油学院