ニコチナミドをリサイクルする. 人間のニコチナミド・フォスフォリボシルトランスフェラーゼの移行状態構造
Emmanuel S Burgos1, Mathew J Vetticatt, Vern L Schramm
1Department of Biochemistry, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Avenue, Bronx, New York 10461, United States.
人間のNAMPT酵素
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 酵素学 酵素学とは
- 構造生物学 構造生物学とは
背景:
- ヒューマンニコチナミド・フォスフォリボシルトランスフェラーゼ (NAMPT) は,NAD+レベルを補給するために不可欠であり,サーチューインとPARPによって調節される細胞プロセスに影響を与えます.
- 酵素過渡状態 (TS) を理解することは,NAMPTの触媒機構と機能を明らかにする鍵です.
研究 の 目的:
- 人間のNAMPTによって触媒化されたピロホスフォロリシス反応の移行状態 (TS) 構造を決定する.
- 実験的な運動イソトープ効果と量子計算分析の組み合わせを用いて反応機構を解明する.
主な方法:
- 同位体としてラベル付けされたニコチナミドモノヌクレオチド (NMN) とピロホスファート (PPi) を用いて,運動同位体効果 (KIEs) の測定.
- TSをモデル化するために,触媒部位残留物,金属イオン,水分子を組み込む量子化学計算.
- TS.の反応座標と結合距離/角度を分析する.
主要な成果:
- [1'-(14) C], [1-(15) N], [1'-(3) H, [2'-(3) H] の実験的なKIEsが決定されました.
- 量子力学的計算は,実験的なKIEsを正確に予測し,提案されたTSモデルをサポートしました.
- TSは,弱相互作用するピロホスファート核フィールと長方形のN-リボシド結合で有意なリボケーション特性を示しています.
結論:
- この研究では,NAMPT触媒によるNMNピロホスフォロリシスの反応座標を定義しています.
- 移行状態の構造は,C1'-アノメリック移動を含むA(N) D(N) メカニズムと一致しています.
- 酵素の活性部位は,反応を促進するために基板を配置することによって,TSを安定させます.
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