β-内酰胺类化合物酶催化水解反应及β-硫酰胺水解反应的理论研究

目前应用的抗生素药物，几乎全部受到抗药性菌株的困扰。寻找新的抗生素是一个极为重要的问题。β-内酰胺类化合物是一类最重要的抗生素，β-硫酰胺是β-内酰胺的类似物，是一类可能的高活性的抗生素类化合物。β-内酰胺酶催化β-内酰胺类化合物水解反应机理尚有许多未解决的问题，β-硫酰胺水解反应的机理则刚刚起步。本项目用量子力学与分子力学相结合的方法，结合分子动力学、Monte Carlo等计算机模拟的理论方法，研究β-内酰胺酶催化β-内酰胺类化合物水解反应以及β-硫酰胺水解反应的机理，包括反应路线、反应过程中的能量变化、β-内酰胺类化合物与酶的结合方式、酶的活性部位在反应中的作用等，并对这两类反应的机理进行比较。本项目还将探讨新的β-内酰胺类化合物和β-硫酰胺类化合物与其活性的可能的构效关系。本项目不但对弄清这两类水解反应机理有理论意义，而且有助于指导新的青霉素类抗生素的设计和合成。