ENDOR光谱揭示了SAM酶活性部位中的"自由"5'-脱氧基实际上是与胺结合的4Fe-4S集群的密切相互作用
Hao Yang1, Madeline B Ho1, Maike N Lundahl2
1Department of Chemistry, Northwestern University, Evanston, Illinois 60208, United States.
这项研究揭示了酸盐激酶激活酶中的5'-脱氧腺 (5'-dAdo•) 基与4Fe-4S集群密切相互作用. 这种涉及异常合的相互作用,
科学领域:
- 生物化学和酶学
- 生物有机化学
- 自由基化学
背景情况:
- 激进的S-adenosylmethionine (SAM) 酶利用一个5-deoxyadenosyl (5-dAdo•) 激素进行催化.
- 之前的研究表明,5 - dAdo• 基不是真正的自由基,而是与酶活性部位相互作用.
- 酸盐酶激活酶 (PFL-AE) 是激素SAM酶家族中的一个关键酶.
研究的目的:
- 研究PFL-AE中的5 -dAdo•基和4Fe-4S集群之间的相互作用.
- 阐明 [4Fe-4S] 集群在催化过程中指导5 - dAdo• 基的作用.
- 确定由激素-SAM酶介导的区域选择性反应的结构基础.
主要方法:
- 电子核双共振 (ENDOR) 光谱测量超细合常量.
- 用57Fe,13C,15N和2H对4Fe-4S集群进行同位素标记.
- 破碎对称密度函数理论 (BS-DFT) 计算以建模激素集群相互作用.
主要成果:
- 5 -dAdo• 基体表现出异常的g-tensor和显著的超细合到 [4Fe-4S] 集群.
- 由ENDOR衍生出的距离显示C5 (dAdo•) 和Fe原子之间的密切,非结合的接触 (∼3 Å).
- 计算模型支持一个正式的交换合机制,用于激进集群的交互.
结论:
- [4Fe-4S]集群通过非结合的相互作用来主动监护5-dAdo•基.
- 接近Fe原子对于形成有机金属中间体的初始步骤至关重要.
- 这项研究提供了关于激素-SAM酶中区域选择性催化剂的精确定位的见解.
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