细胞色素氧化酶CYP3A4催化吡虫啉代谢机理的理论研究

项目名称： 细胞色素氧化酶CYP3A4催化吡虫啉代谢机理的理论研究

项目编号： No.21403021

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 高洁莹

作者单位： 重庆医科大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 吡虫啉（IMI）是第一个成功开发的新烟碱类杀虫剂。类似于烟碱的性质使IMI对人体的毒性评价成为国内外学者关注的重点。鉴于阐明IMI在人体内的代谢机理有利于全面认识IMI的药代特征，本项目拟利用量子化学和混合量子力学/分子力学（QM/MM）方法，探索细胞色素氧化酶CYP3A4催化IMI代谢的机理。基于酶的晶体结构建立酶活性中心模型，对催化反应各条可能通道优化反应过渡态，寻找最低能量途径；计算其自由能能垒，研究其速控步骤，获得其最优反应通道，总结底物和酶的相互作用规律。在此基础上，探索完整酶环境下的催化代谢机理，研究酶在代谢过程中的作用。本项目的结果将与IMI代谢途经2作比较，以期阐明其优势机理和不同代谢途径的特征及差异。同时将与烟碱的代谢途径作比较，有望获取IMI与母体化合物在代谢过程中的联系。本项目将有助于揭示IMI在人体内的代谢行为和残留动态，可为IMI的毒性预警和安全应用提供依据。

中文关键词： 吡虫啉；细胞色素氧化酶CYP3A4；酶催化；代谢机理；计算模拟

英文摘要： Imidacloprid (IMI) is the first neonicotinoid insecticide which has been developed successfully. Because of its similar to nicotine, the toxicity evaluation of IMI on the human body has become the focus of attention by domestic and overseas scholars. In v

英文关键词： imidacloprid；cytochrome CYP3A4；enzymatic catalysis；metabolic mechanism；computer simulation