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非血基质铁加氧酶——对羟基苯丙酮酸双氧化酶(HPPD)与大多数生物有机体中酪氨酸的新陈代谢及植物体中生育酚的生物合成有关。潜在的HPPD抑制剂提供了治疗致命性疾病酪氨酸症的方法，同时一些HPPD抑制剂如甲基磺草酮、磺草酮、百农思等是目前被广泛应用清除阔叶杂草的除草剂。本论文主要围绕HPPD酶及其复合物、抑制剂进行了理论计算方面的研究，主要包括同源模建、分子对接以及定量结构—活性关系研究；另外，对抑制剂的互変异构现象利用比较分子力场方法进行了探索性研究，概述如下：第一部分主要是使用DS Modeling和AUTODOCK3.05程序基于HPPD酶对其同源相关酶对羟基杏仁酸合成酶(HMS)进行同源模建，并分别这两种酶进行了与其抑制剂和底物的分子对接研究。首先以HPPD的晶体结构为模板，利用同源模建方法构建了与其高度同源、底物相同但催化功能存在明显差别的HMS的三维结构，并对模建结构的合理性进行了分析。之后在模建结果的基础上，对HPPD和HMS分别与底物羟苯基丙酮酸(HPP)进行分子对接计算，比较了二者结合模式的异同，为两种同源酶在催化方面差异性的合理阐释提供了一些有益的信息。第二部分集中在对总结的有HPPD酶抑制活性的化合物进行定量构效关系研究。我们用Dragon计算的参数及HQSAR方法研究了30个具有HPPD酶活性的抑制剂的结构与活性的关系，均得到了较好的结果。其中HQSAR分析得到了较好模型的交叉验证回归系数q2=0.815，模型的线性回归系数r2=0.930标准偏差SE为0.418。这些模型可以帮助定量地预测结构相近的类似物活性，为设计合成新的HPPD酶抑制剂提供了理论依据。第三部分利用三维构效关系对HPPD酶的抑制剂的互变异构现象进行了研究。同时选取了另外两类存在互変异构现象的化合物分子：敏感嘌呤霉素氨基肽酶抑制剂(PSA)和抗焦虑剂(PBI)对这一理论方法进行了进一步的论证说明。不同异构体分子具有官能团的差别，这可能导致在这些不同官能团周围有着不同的静电场和立体场，从而影响基于场的3D-QSAR的结果。同时在这部分除了应用传统的CoMFA方法，还采用了全空间搜索程序，以得到最佳的统计结果。研究结果显示不同的异构体存在明显不同的静电场，同时立体场也有微小差别。这一结果表明在CoMFA研究中选择适合的异构体的重要性，同时也暗示当体系存在互变异构时，用不同的异构体进行CoMFA研究并藉此指导新化合物的设计，有可能得到完全不同的结果。这种在三维构效关系研究方法(CoMFA)中考虑配体互变异构的影响是对三维构效关系方法的全新拓展，有着重要的意义。