卢丽男, 杨忠志

(辽宁师范大学 化学化工学院,辽宁 大连 116029)

金属镓(Ga)作为第三主族元素,其表观存在形式常为Ga3+,为高价态的金属离子.在1931年研究表明镓离子具有抗菌活性.镓制剂抗菌活性的研究不断地拓展和深入,表明了不同种类的镓化合物都具有抗菌活性,并且尝试表征和开发含镓的抗菌药物[1-2].金属离子和蛋白的相互作用的研究和模拟得到了迅速的发展.现阶段对于二价金属离子和蛋白的相互作用研究较多,例如Zn2+、Cu2+和Mg2+离子体系[3-8].对于高价态的金属离子Ga3+与蛋白的研究较少,高价态的金属离子对于理论模拟和计算具有很大的挑战[9].对于含有金属离子蛋白大分子体系的研究,量子化学方法目前计算的原子数目非常有限.金属蛋白的相关分子力场研究得到了迅速的发展,其中，大分子体系的电荷分布十分重要.杨等人根据密度泛函理论(DFT)和电负性均衡原理(EEM)发展了ABEEMσπ计算电荷方法(简称为ABEEM方法),可用于计算大分子体系的电荷分布[10-16]. ABEEM方法将分子电荷分解到了原子区域、σ键区域、π键区域和孤对电子区域.每个区域的选取都有实际的物理意义,而且点电荷会随着周围环境而浮动变化,能够很好地体现体系的静电极化现象.ABEEM方法引入了一个能够反映氢键的特殊效应的氢键拟合函数,从能量和成键角度更合理地描述氢键相互作用,能够快速、合理地得到大分子体系的电荷分布.

首次开发ABEEM方法应用于含金属离子Ga3+蛋白体系的研……