2 量化与分子动力学计算模型和方法

功能性的乙酰胆碱转移酶(ChAT)在连接胆碱能神经元和靶细胞与组织之间起到了重要的作用。乙酰胆碱是通过乙酰辅酶A(AcCoA)与胆碱经ChAT催化合成的。ChAT是一种复杂的蛋白质。X射线衍射结构表明，ChAT有两个结构域组成，每一个结构域都由一个被α-螺旋包围的6链β-折叠构成，且活性部位组氨酸H324号位于两者结构域交界处[13]。通过RCSB蛋白数据库可提取ChAT及活性位点的结构。

ChAT的两个结构域及活性位点(左)以及X射线衍射的胆碱与H324关键位点结合区域的结构(右)。对左图，蛋白部分以NewCartoon显示，红色代表结合结构域，蓝色代表催化域,胆碱分子以Licorice显示，位于区域的分界面的通道中。

基于ChAT活性位点的结构，基于密度泛函理论，利用量子化学方法，可计算胆碱进入活性位点前后体系的红外吸收谱。通过对比红外吸收峰的变化，寻找能够引起与太赫兹波共振的特定频率。基于得到的太赫兹波频率，利用分子动力学模拟，探究太赫兹波乙酰胆碱合成的影响。这里使用的量子化学软件为ORCA[14]，版本为5.0.1[15]，使用的泛函为B3LYP[16]，基组为def2-TZVP[17]，辅助基组def2/J[18]，同时使用D3BJ色散校正[19]、[20]。