氯乙基亚硝基脲(CENUs)是一类重要的双官能团抗癌烷化剂,临床上广泛应用于脑瘤、恶性淋巴瘤、恶性黑色素瘤以及各种实体瘤的化疗.CENUs导致DNA股间横向交联是抗癌的关键步骤：在生理条件下,CENUs易于分解产生氯乙基重氮正离子而导致DNA鸟嘌呤烷基化,形成O6-氯乙基鸟嘌呤(O6-ClEtG)；O6-ClEtG进一步发生分子内环化形成N1,O6-桥亚乙基鸟嘌呤(N1,O6-EtG)中间体,并最终与互补的胞嘧啶反应形成dG-dC交联[1,2].然而研究表明,肿瘤细胞中O6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶(AGT)能有效修复CENUs导致的O6-ClEtG和N1,O6-EtG损伤,进而阻断dG-dC交联形成,最终导致肿瘤细胞产生耐药性.本研究对AGT修复dG-dC交联的机理进行了研究.使用分子对接和分子动力学方法获得了AGT分别与O6-ClEtG和N1,O6-EtG相互作用的分子模型；然后使用QM/MM方法对修复反应的活性中心——AGT第145位半胱氨酸残基与底物(QM区)以及活性中心周围16个氨基酸残基(MM区)发生的烷基转移反应机理进行了研究.结果表明,AGT与N1,O6-EtG反应生成DNA-蛋白交联的途径比AGT与O6-C1EtG反应生成的氯乙基AGT的途径有利；N1,O6-EtG中间体既可以与互补的胞嘧啶反应生成DNA股间交联,也可以与AGT反应形成DNA-蛋白交联.本研究为深入阐明AGT介导的耐药机制以及设计开发更加高效的双官能团类抗癌烷化剂提供了理论依据.