目录
摘要 1
关键词 1
ABSTRACT 1
KEY WORDS 2
引言 2
1.材料与方法 6
1.1 材料 6
1.2 方法 7
1.2.1 AutoDock 7
1.2.2 AutoDock Vina 10
1.3 结果判定 11
2.结果与分析 12
2.1 结合自由能分析 12
2.2 最优构象的判断 15
2.3 作用残基研究 24
2.3.1 Ssopox 24
2.3.2 W263F Ssopox 26
2.3.3 W263T Ssopox 27
2.4 分子结合模式的分子间相互作用力分析 29
2.5 AUTODOCK和AUTODOCK VINA运行效果分析 43
2.5.1 运行速度比较 43
2.5.2 结果对比 44
2.6 SSOPOX、W263F SSOPOX以及W263T SSOPOX降解能力的比较 44
2.7 263号氨基酸突变对蛋白质功能的影响 45
3.讨论 45
致谢 46
参考文献 46
有机磷水解酶Ssopox分子及其突变体 分子对接模拟研究
摘要
有机磷农药残留易引发急、慢性中毒，严重威胁消费者身体健康，寻找高效、安全的有机磷农药降解方法是控制农药残留的重要研究课题。本研究以耐热性强、稳定性高的有机磷农药降解酶Ssopox（PDB ID为2VC7）及其突变体W263F Ssopox（PDB ID为4KES）和W263T Ssopox（PDB ID为4KEZ）为研究对象，通过AutoDock和AutoDock Vina两种方法分别进行分子对接按研究，探索该类酶与典型有机磷农药敌敌畏、乐果以及甲基对硫磷相互作用及其作用的关键氨基酸残基。研究结果表明，
（1）Ssopox及其两种突变体与敌敌畏的对接构型各生成了19种，其中 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
结合自由能最低的分别为5.70、4.60、5.00，表明这些构型为最优的空间配体、几何匹配和能量匹配，结合相互作用力分析，提示W263F Ssopox对敌敌畏的降解活性最强。
（2）Ssopox及其两种突变体与乐果的对接构型各生成了19种，其中结合自由能最低的分别为5.00、4.71、4.56，表明这些构型为最优的空间配体、几何匹配和能量匹配，结合相互作用力分析，提示W263T Ssopox对敌敌畏的降解活性最强。
（3）Ssopox及其两种突变体与甲基对硫磷的对接构型各生成了19种，其中结合自由能最低的分别为6.40、5.86、5.97，表明这些构型为最优的空间配体、几何匹配和能量匹配，结合相互作用力分析，提示Ssopox对敌敌畏的降解活性最强。
上述研究结果为有机磷农药的酶降解和安全控制提供了理论基础。
引言
引言 在农业生产中，最为重要且应用广泛的则为化学农药[1]，其能够有效地抑制病虫草害，减少农业生产的损失。但是，化学农药在农田中的平均利用率仅有38.8%[2]，也就意味着剩下61.2%的农药在环境中扩散，通过水循环、大气循环进入人体以及人的食物链中，对健康产生了巨大的危害。不仅如此，长期以来，化学农药的不适量、不适当的施用，还给人类的生活和生态环境造成了难以估计的重大影响，例如影响耕地质量、诱导恶性疾病发生等[3]。在化学农药中，应用最广的则为有机磷农药[4]，其作为一种常用的杀虫剂，占据了70%以上的杀虫剂市场[5]。其作用机制[6]为与昆虫体内的的乙酰胆碱酯酶发生结合，产生不可逆的抑制能力，但这样的作用同样能够在哺乳动物的身上发生，其产生的毒性会终止神经递质乙酰胆碱在突触间隙和神经肌肉接点的降解，能够穿透血脑屏障，作用在人的免疫系统、生长发育系统、神经系统以及生殖系统，造成功能紊乱以及其他并发症，如：流涎、流泪、排尿、出汗、胃肠不适、呕吐和心肌梗死等，过量时能够致癌及致人死亡[7]。而且，由于其在自然界中难以降解的特性，食物链和生物放大作用使大量残留的有机磷农药渐渐积累，生成具有挥发性和蓄积性的持久性有机污染物[8]，严重危害人类生命健康和生态环境的绿色。因此，绿色、成本低廉、操作简单的有机磷农药降解方法逐渐成为热点问题。目前，农药残留被广泛使用的的降解方法主要包括物理方法、化学方法以及生物方法[6]。今天的物理方法大多操作复杂，对操作条件要求极高，且无法真正破坏其化学结构；而化学方法也存在程序不灵活的问题，且常常产生溶剂对环境的二次污染[9]。生物方法是目前较为理想的方法：其降解效果好、环境残留少、成本较低，但由于技术成熟度的影响，目前还仍处于实验室研发并提高性能的阶段，未被推广进行规模化的使用。敌敌畏[10]，O,O二甲基O(2,2二氯乙烯基)磷酸酯，是最广为人知的一种有机磷农药，又叫DDVP。敌敌畏能够进行光谱杀虫、杀螨，效果强劲且起效速度快。研究表明，敌敌畏在国内水体[11]中的平均检出率达63.29%，位列有机磷农药中第一位。同样为人熟知的一类有机磷杀虫剂，是乐果，又名O，O二甲基S（N甲基氨基甲酰甲基）二硫代磷酸酯。其特点是能够进入植物体内且保持其杀虫效能长达7天左右，且相比于敌敌畏对多种害虫的毒害作用更强，杀虫种类多，具有光谱的内吸性以及触杀性。研究表明，乐果在国内水体中的平均检出率达41.64%[12]，位列有机磷农药中第二位；并且，检出其在全国土壤中平均浓度达到第一位。甲基对硫磷[13]是毒害作用极大的有机磷农药的一种，已经在2018年被国家宣布停止其生产、流通、使用[14]。但由于其高效性，仍有农民私下使用进行杀虫。并且，甲基对硫磷在国内水体中的平均检出率达40.56%，位列有机磷农药中第五位；并且，检出其在全国水体中平均浓度达到第三位，在土壤中检出率达到第二位[15]。因此，研究敌敌畏、乐果、甲基对硫磷等典型和广泛分布的有机磷化合物的生物降解方法，如生物降解菌等，是无法避免的趋势。

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