对S. pneumoniae5'-methylthioadenosine核糖酶的过渡状态分析
Vipender Singh1, Vern L Schramm
1Department of Biochemistry, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, 1300 Morris Park Avenue, Bronx, New York 10461, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 15, 2007
概括
这项研究使用动态同位素效应 (KIEs) 和计算机建模来揭示Streptococcus pneumoniae 5'-methylthioadenosine/S-adenosylhomocysteine核酶 (MTAN) 的过渡状态,识别了没有核参与的SN1机制.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶动力学 酶动力学
- 计算化学是一种计算化学.
背景情况:
- 5 - 甲基氨基氨酸/S-氨基homocysteine核酶 (MTAN) 是 purin 和硫代谢中的一个关键酶.
- 了解MTAN的过渡状态是阐明其催化机制和设计抑制剂的关键.
- 动态同位素效应 (KIE) 为过渡状态结构和反应机制提供了宝贵的见解.
研究的目的:
- 用实验KIEs和计算建模来确定S. pneumoniae MTAN的过渡状态结构.
- 调查氨基基和水核基因在反应中的共价参与的作用.
- 为了比较S. pneumoniae MTAN的过渡状态与其他N-ribosyltransferases的过渡状态,例如大肠杆菌MTAN.
主要方法:
- 对S. pneumoniae MTAN的各种同位素标记基板进行实验KIEs的测量.
- 对实验KIEs进行承诺因子的校正,以获得内在KIEs.
- 计算机模拟过渡状态,使用初始的Hartree-Fock和DFT计算,受内在KIEs的限制.
主要成果:
- 内在KIEs支持一种类似于SN1的过渡状态,没有基或水的共价参与.
- 过渡状态的特点是3个末端形状的ribouxacarbenium离子中间体.
- 特定的相互作用,包括过度结合和范德瓦尔斯力,影响单个KIEs;在过渡状态下,腺因的N7不被质子化.
结论:
- S. pneumoniae MTAN 过渡状态的特点是 SN1 机制和明显缺乏 N7 质子化.
- 这种非质子化状态使其与其他N-ribosyltransferases有所区别,并导致其催化效率相比E. coli MTAN更低.
- 由KIE指导的计算建模准确地预测了过渡状态的几何形状,并强调了特定分子相互作用的重要性.
