内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)可以通过多种途径进入环境中,对生物体有潜在的毒害作用。EDCs的浓度会随着食物链的逐级积累而不断增大,进入动物体后难以分解排泄,而食物链的生物富集作用会使人类暴露于较高浓度的EDCs下,加剧健康风险。利用生物酶催化降解、代谢活化,将EDCs转化归趋是一种高效的方法。考虑到实验方法存在的限制性,采用计算模拟对生物酶作用下内分泌干扰物的代谢活化和降解路径进行预测,弥补了实验方法无法描述反应细节信息的不足。本文分别选取典型天然雌激素玉米赤霉烯酮(ZEN)与典型人工合成内分泌干扰物多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs),采用分子动力学模拟(MD)、量子力学与分子力学联用(QM/MM)和密度泛函理论(DFT)方法,研究了玉米赤霉烯酮水解酶对玉米赤霉烯酮的降解机理及P450酶CYPIA1作用下多氯代二苯并-对-二噁英的代谢活化机制,并对其中重要氨基酸在反应中的作用进行探究。详细研究内容包含以下两部分:(1)基于MD和QM/MM方法,研究了典型天然真菌性雌激素玉米赤霉烯酮,在麦氏喙枝孢霉Rhinocladiella mackenziei中分离得到的玉米赤霉烯酮水解酶RmZHD的作用下降解脱毒过程。结果表明降解过程包含两个协同反应路径,活性位点包含作为质子供体的催化三联体Ser-His-Glu,通过质子转移和亲核取代开环形成羟基化产物,之后脱去羧基,使雌性受体不能和所得产物相结合,ZEN毒性减弱。对非共价相互作用的分析阐明了关键氨基酸与ZEN之间的氢键作用。通过对QM区域外的16个氨基酸进行静电影响分析,提出以残基Asp34和His128作为RmZHD酶未来突变设计的可能突变位点。(2)采用分子对接、MD、QM/MM和DFT方法研究了典型人工合成EDCs,五氯代二苯并-对-二噁英(PeCDD)在CYP1A1作用下的代谢活化路径。生成羟基化的产物来源于两种反应机制,氢原子转移(HAT)或π亲电加成反应。在HAT机制中,反应起始于(Compound Ⅰ)Cpd Ⅰ抽取底物的氢原子,并且为二重态与四重态并存的反应机制,第一步HAT反应为反应的速控步。在π亲电加成的反应机制中,Cpd Ⅰ作为氧化剂进攻PeCDD的C原子的过程为整个反应的速控步。进而发生NIH重排或者经过环氧化反应仅能生成代谢活性中间体,无法直接生成羟基化的PeCDD。生成活化中间体的反应中,NIH转移相较于环氧化反应,为优势反应路径。并通过驻点的轨道占据,分子表面静电势,非共价相互作用,形变能-相互作用能模型等分析丰富了对细胞色素P450酶代谢活化PCDDs机制的认识。