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随着现代农药工业的发展,化学农药的大量使用给环境带来了很多负面影响。有机氯农药普遍都是高毒、高残留、持久性的化学物质,能干扰人和动物的内分泌系统。有机磷农药的长期使用也会造成一系列环境问题,例如破坏生态系统、污染大气、水体、土壤等。微生物降解酶技术是消除这些残留农药的重要手段。本文根据生物信息学原理,运用分子对接方法研究了环境中四种有机污染农药和它们相应降解酶的微观降解机制,为定向诱变等提高降解酶活性的分子生物学技术奠定理论基础。本文首先应用分子对接软件Molegro Virtual Docker(MVD)研究了四种农药与其相应降解酶的复合物结构,根据打分函数和二次打分函数得到它们复合物结构的理论模型。然后应用LPC/CSU server和LigPlot软件研究所得最佳构象的相互作用情况,结果如下:(1)滴滴涕与漆酶复合物最佳构象的打分函数为-103.134,二次打分函数为-72.858;滴滴涕与漆酶之间以疏水作用数量最多,漆酶的Tyr224在催化过程中起到了重要作用。(2)毒死蜱与有机磷水解酶复合物最佳构象的打分函数为-111.626,二次打分函数为-80.261;毒死蜱与有机磷水解酶以氢键和疏水作用数量最多。根据两种有机磷水解酶1QW7和1DPM(1QW7是1DPM的H254R突变体)降解毒死蜱的比较分析结果,得出1QW7降解毒死蜱的能力比1DPM强,分析原因可能是因为1DPM的His254与毒死蜱不产生氢键作用,而1QW7的Arg254与毒死蜱形成了3种作用能力比较强的氢键,说明有机磷水解酶的Arg254在催化过程中起到了重要作用。(3)阿特拉津与阿特拉津氯水解酶复合物最佳构象的打分函数为-92.942,二次打分函数为-80.812;阿特拉津与阿特拉津氯水解酶之间的作用方式以氢键和疏水作用为主。根据两种阿特拉津氯水解酶3LS9和3LSB(3LSB是3LS9的E241Q突变体)降解阿特拉津的比较分析结果,得出3LS9的降解效率比3LSB高,分析原因可能是因为Glu241为阿特拉津的N原子提供质子,以便毗邻的C原子顺利进行亲核置换反应,使得降解速率有了很大提高。(4)六六六与脱氯水解酶复合物最佳构象的打分函数为-68.794,二次打分函数为-45.695;六六六与脱氯化氢酶之间以疏水作用数量最多,同时证实了由Asp25(D25)和His73(H73)组成的保守氨基酸催化对H73-D25在降解过程中起到了重要作用,因为脱氯化氢酶上只有组氨酸His73有能力捕捉六六六上的质子,其他氨基酸残基都没有这个能力。