铁素的形态运动使得全长P450TT中的电子转移有效
Zhanfeng Wang1, Sason Shaik2, Binju Wang1
1State Key Laboratory of Structural Chemistry of Solid Surface and Fujian Provincial Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, PR China.
通过分子动力学模拟,研究了P450单氧酶 (P450s) 中的电子转移机制. 鉴定出了一种新近位构造的铁素,使得电子转移到血红域.
科学领域:
- 生物化学和分子生物学
- 生物催化和酶机制
- 计算化学和生物物理学
背景情况:
- 细胞P450单氧酶 (P450s) 是各种生物和生物技术过程中的关键生物催化剂.
- 有效的电子转移 (ET) 从NAD(P) H通过氧化还原伙伴到P450血基对于氧化激活至关重要.
- 尽管结构生物学取得了进展,但P450系统中远程ET的机制仍然不太清楚.
研究的目的:
- 通过分子动力学模拟,阐明全长P450TT中的域间电子转移机制.
- 确定涉及铁素-电子转移的关键残留物和构造状态.
- 提供P450系统中电子转移途径的统一理解.
主要方法:
- 用分子动力学 (MD) 模拟来研究全长的P450结构.
- 分析铁素和血域之间的域间距离,构造变化和静电相互作用.
- 识别介于域间复合和电子转移途径的关键残留物.
主要成果:
- 与晶体结构的"距离"构造相比,MD模拟显示了铁素中的 [2Fe-2S] 集群的新型"近距离"构造,该集群的位置更接近于heme-Fe (∼17 Å).
- 确定了涉及铁素-血复合和电子转移途径的关键残留物,其中一些通过最近的突变研究得到验证.
- 远距离和近距离状态之间的形态过渡主要由远距离静电相互作用控制.
结论:
- 在P450TT中,已识别的近位构造提供了长距离域间电子转移的可行机制.
- P450TT具有灵活的电子转移途径,可以适应其他P450如P450Scc和P450cam所观察到的机制.
- 这项研究提供了P450系统中减少酶和血红蛋白域之间的电子转移过程的全面视图.
更多相关视频
10:01Protein Film Infrared Electrochemistry Demonstrated for Study of H2 Oxidation by a [NiFe] Hydrogenase
Published on: December 4, 2017
10:03Proton Transfer and Protein Conformation Dynamics in Photosensitive Proteins by Time-resolved Step-scan Fourier-transform Infrared Spectroscopy
Published on: June 27, 2014
相关概念视频
Electron Transport Chain: Complex III and IV
Electron Transport Chain Components
Electron Transport Chains
The ETC is comprised of...
Electron Transport Chain: Complex I and II
ROS generation is regulated and maintained at moderate levels necessary...
Chemiosmosis and ATP Synthesis
ATP Synthase: Structure
