在二硫化物受约束的循环中,Xaa-Pro键的异常快速的 cis/trans 异构化
Tiesheng Shi1, Stephen M Spain, Dallas L Rabenstein
1Department of Chemistry, University of California, Riverside, California 92521, USA.
酸中的循环二硫化物键意外地加速了 cis-trans 异构化,这表明了分子内催化. 这一发现为氧化还原酶活性位点的结构灵活性提供了洞察力.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 化学生物学 化学生物学
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- 键异构化对于蛋白质的功能至关重要.
- 氨酸残留物显著影响的骨干结构和动态.
- 氧化还原酶的硫素超级家族在氧化还原调节中起着至关重要的作用.
研究的目的:
- 合成和表征循环二硫化物和非循环二醇.
- 为了研究涉及proline的键之间的cis-trans异构的动力学.
- 探索二硫化物键约束对异构化速率和机制的影响.
主要方法:
- 使用质谱学和NMR光谱学合成和表征.
- 通过磁化转移NMR确定cis-to-trans和trans-to-cis异构化速率常数 (kct和ktc).
- 对温度依赖的速率常数进行分析,以推导激活参数.
主要成果:
- 合成和表征了各种循环二硫化物和非循环二硫醇.
- 在Cys-Pro和Gly-Pro键之间量化 cis/trans 异构化率.
- 与非循环形式相比,在循环二硫化中观察到 cis/trans 异构化速率的增强 (2-13 的因子).
- 提出了一个分子内催化机制,涉及过渡状态中的键.
结论:
- 二硫化物键约束增强了 cis/trans 异构化速率,表明了异常的形状灵活性.
- 这些发现表明,用于键异构的新型分子内催化机制.
- 这些模型提供了对氧化硫素超级酶家族活性位点动态的洞察.
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