题目：H5N1流感病毒内切酶催化水解RNA反应机理的理论研究

?H5N1病毒是一种高致病性禽流感病毒，传播性强、人感染后死亡率高。其聚合酶对病毒的繁殖中起到了重要作用。研究流感病毒聚合酶的内切酶切割RNA的催化反应机理，可以从微观角度指导相关药物的研发。本论文采用密度泛函方法和Hartree-Fock方法对H5N1病毒聚合酶的PAN亚基中的内切酶催化水解RNA链反应机理进行了研究。
以X-射线晶体结构为基础，镁离子为中心，选取活性中心84个原子作为模型。采用不同的计算方法对此模型进行优化，优化后的模型与晶体数据比较筛选出精度最高准确度最佳的最佳优化计算方法——H-F法。又设计了含有单金属离子的模型。基于这两个模型探索了3个可能的反应途径。每个反应途径均包含了三个关键步骤。寻找各个反应物、中间体、过渡态和产物，用HF/6-31G(d,p)方法进行优化和计算频率。采用B3LYP/6-31G(d,p)方法计算单点能，通过分析势能面，对能量进行比较，以确定最佳反应路径。结果表明与镁配位的水分子做为亲核试剂的来源其反应能垒最低，说明二价的镁离子在水分子的质子转移的过程中起到了重要的催化作用。采用QM/MM方法在ONIOM(HF:UFF)水平上优化了H5N1病毒内切酶在进行催化水解RNA链前和结束时的两种构型，并计算其振动频率，得到IR光谱。