مطالعه نظری مکانیسم مولکولی فعال کننده های آنزیم کربونیک آنهیدراز (2) در حضور حلال آب بوسیله محاسبات مکانیک کوانتومی

کربونیک آنهیدراز یک آنزیم فلزدار حاوی روی است که یکی از مهمترین واکنش های فیزیولوژیکی، واکنش برگشت پذیر تبدیل دی اکسیدکربن به یون بیکربنات را در تمامی بافت ها کاتالیز می کند. در این کار پژوهشی، واکنش فعالسازی ایزومر ii آنزیم کربونیک آنهیدراز با آمین ها، آمینواسیدها و مشتقات آنها به عنوان فعال کننده با محاسبات مکانیک کوانتومی مطالعه شده است. نظریه تابعی چگالی در سطح b3lyp و با توابع پایه 6-31g و 6-31g* برای محاسبه جزئیات ساختار الکترونی و انرژی الکترونی فرم های فعال و غیرفعال مرکز فعال ایزومر ii آنزیم کربونیک آنهیدراز بکار گرفته شد. دو فعال کننده مهم زیستی این آنزیم شامل هیستامین و هیستیدین است که کمپلکس های بین این فعال کننده ها و مرکز فعال آنزیم مطابق با ساختار کریستالی به طور کامل مطالعه شد. همچنین کلیه توابع ترمودینامیکی شامل ?h°، ?g°و s°? برای واکنش کلی و برای تشکیل کمپلکس بین این دو فعال کننده و آنزیم، محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که قسمت پروتون پذیر مولکول های فعال کننده مانند هیستامین و هیستیدین در انتقال پروتون از مولکول آب متصل به فلز روی برای تشکیل گونه های فعال کاتالیستی آنزیم، روی-هیدروکسید، شرکت می کند تا سیکل کاتالیزوری از سر گرفته شود. در تمامی محاسبات اثرات حلال، برای حلال آب و با روش pcm انجام شده است.