脯氨酸与Zn^(2+/1+/0)相互作用及性质

摘要

运用M062X和X3LYP两种密度泛函理论(DFT)方法在TZVP和6-311++G(2d,p)+LANL2DZ基组水平上,对已报道的15种脯氨酸(Pro)构象分别与Zn2+、Zn+及Zn进行不同方式配位体系的几何结构、能量学特征、振动光谱和电子结构性质进行了计算研究.Pro-Zn2+、Pro-Zn+和Pro-Zn三种体系分别得到19、21和24种稳定结构.Pro-Zn2+体系中Zn2+与Pro两性离子的氧端(OO)配位形成的四元环结构能量最低,其次是与Pro羧羰基氧和亚氨基氮配位形成的五元环结构,而Pro-Zn+体系与之相反.Pro-Zn2+/1+/0体系的相对能差逐渐降低,结合能分别位于-620--936,-139--325和-1.5--22 kJ·mol-1范围,配位Pro的变形能随价态降低而减小.ProZn2+体系受方法和基组影响较大,离子体系中Zn均获得少量负电荷,所有配位化合物的前线轨道能差均比相应两个碎片要低.