通过脂质过氧化,用活性碳基物种对氨酸的碳化,会诱导氨酸活性部位的局部结构变化
Rafael Pineda-Alemán1, Antistio Alviz-Amador2, Rodrigo Galindo-Murillo3
1Analytical Chemistry and Biomedicine Group, Medicine Faculty, University of Cartagena, Cartagena, Colombia.
反应性碳类物种 (RCS) 修改了诸如铁素 (Trx) 等蛋白质,影响了细胞健康. 分子动力学模拟显示,这些修改导致局部结构变化而不是全球变化.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 分子生物学分子生物学
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- 通过反应性碳基物种 (RCS) 来氧化蛋白质的修饰与衰老和疾病有关.
- 铁氧素 (Trx) 是关键的硫醇氧化还原酶,参与氧化还原信号和氧化应激.
- 之前的研究已将Trx中的Cys-32确定为HNE的目标,抑制其活动,但未知是原子层面的结构影响.
研究的目的:
- 调查RCS修改对铁素 (Trx) 的原子层结构和动态影响.
- 了解不同RCS如何改变Trx结构和灵活性的分子基础.
主要方法:
- 使用分子动力学模拟研究Trx修改了四种不同的RCS:4-Hydroxy-2-nonal (HNE),4-Hydroxy-2-hexenal (HHE),4-Oxo-2-nonenal (ONE) 和Malondialdehyde (MDA).使用分子动力学模拟研究Trx修改了四种不同的RCS:4-Hydroxy-2-nonal (HNE),4-Hydroxy-2-hexenal (HHE),4-Oxo-2-nonenal (ONE) 和Malondialdehyde (MDA).
- 开发并验证了AMBER力场参数,用于修改为HHE,ONE和MDA的非自然氨酸残留物.
主要成果:
- 用HNE和MDA修改的Trx观察到全球形状稳定性的轻微变化.
- 所有修改后的Trx蛋白都表现出高流动性的局部区域,特别是在催化部位和遥远区域.
- 通过RCS对蛋白质进行修改,导致结构灵活性发生变化,影响了基本的域运动模式.
结论:
- RCS的修改导致Trx的局部结构变化,而不是全球变化.
- 这些局部变化影响了蛋白质的灵活性和原子水平的动态.
- 了解这些修改可以了解氧化还原信号和疾病机制.
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