动力蛋白中ATP水解反应的机理研究。,Physical ... - X-MOL

动力蛋白是一种大型而复杂的运动蛋白，它利用三磷酸腺苷（ATP）水解产生的能量来调节基本的细胞活动。

动力蛋白的ATP水解机理仍然是个谜。

在本文中，动力蛋白马达的分子 ... 搜索 当前位置： X-MOL学术 › Phys.Chem.Chem.Phys. › 论文详情 动力蛋白中ATP水解反应的机理研究。

PhysicalChemistryChemicalPhysics ( IF 3.676 ) PubDate : 2019-12-24 ,DOI: 10.1039/c9cp02194a RabindraNathManna,MandiraDutta,BimanJana 动力蛋白是一种大型而复杂的运动蛋白，它利用三磷酸腺苷（ATP）水解产生的能量来调节基本的细胞活动。

动力蛋白的ATP水解机理仍然是个谜。

在本文中，动力蛋白马达的分子动力学模拟揭示了两个水分子在动力蛋白AAA1位点附近的ATP和Glu1742的γ-磷酸盐附近存在。

我们提出了三种可能的ATP水解机理。

我们通过使用量子力学/分子力学（QM/MM）研究来揭示两个水分子和Glu1742对于促进动力蛋白中的ATP水解反应至关重要。

此外，ATP水解步骤是由Glu1742通过辅助质子转移（W2）通过继发质子转移活化Glu1742裂解水（W1）引发的，从而生成HPO42-和ADP作为产物。

在下一步中，质子通过另一个中继质子转移事件从Glu1742移回以生成无机磷酸盐（H2PO4-）。

与其他可能的途径相比，发现Glu1742辅助ATP水解的总体活化屏障是最有利的途径。

我们还发现，动力蛋白中的ATP水解在其限速步骤中遵循所谓的类似联想的途径。

我们的研究确定了两个氨基酸（例如Arg2109，Asn1792）和Mg2+离子在动力蛋白ATP水解中的重要间接作用。

另外，动力蛋白不同生物的多重序列比对分别传达了Glu1742，Asn1742和Arg2109残基的进化重要性。

由于其他马达，GTPase和ATPase酶也普遍存在类似的机制， "点击查看英文标题和摘要" MechanisticstudyoftheATPhydrolysisreactionindyneinmotorprotein. Dynein,alargeandcomplexmotorprotein,harnessesenergyfromadenosinetriphosphate(ATP)hydrolysistoregulateessentialcellularactivities.TheATPhydrolysismechanismforthedyneinmotorisstillshroudedinmystery.Herein,moleculardynamicssimulationsofadyneinmotordisclosedthattwowatermoleculesarepresentclosetotheγ-phosphateofATPandGlu1742attheAAA1siteofdynein.WehaveproposedthreepossiblemechanismsfortheATPhydrolysis.Wedivulgebyusingaquantummechanics/molecularmechanics(QM/MM)studythattwowatermoleculesandGlu1742arecrucialforfacilitatingtheATPhydrolysisreactionindynein.Moreover,theATPhydrolysisstepisinitiatedbytheactivationoflyticwater(W1)byGlu1742throughrelayprotontransferswiththehelpofauxiliarywater(W2)yieldingHPO42-andADP,asaproduct.Inthenextstep,aprotonisshiftedbackfromGlu1742togenerateinorganicphosphate(H2PO4-)viaanotherrelayprotontransferevent.TheoverallactivationbarrierfortheGlu1742assistedATPhydrolysisisfoundtobethemostfavourablepathwaycomparedtootherplausiblepathways.WealsounearthedthatATPhydrolysisindyneinfollowsaso-calledassociative-likepathwayinitsrate-limitingstep.Ourstudyascertainedtheimportantindirectrolesofthetwoaminoacids(suchasArg2109,Asn1792)andMg2+ionintheATPhydrolysisofdynein.Additionally,multiplesequencealignmentofthedifferentorganismsofdyneinmotorshasconveyedtheevolutionaryimportanceoftheGlu1742,Asn1742,andArg2109residues,respectively.Assimilarmechanismsarealsoprevalentinothermotors,andGTPaseandATPaseenzymes,thepresentfindingspellsoutthedefinitiverequirementofaprotonrelayprocessthroughanextendedwater-chainasoneofthekeycomponentsinanenzymaticATPhydrolysisreaction. 更新日期：2019-12-25   点击分享   查看原文 点击收藏 取消收藏 阅读更多本刊最新论文 本刊介绍/投稿指南 全部期刊列表>> 学术期刊 行业资讯 全球导师 X-MOL问答 求职广场 网址导航 关于我们 帮助中心 客服邮箱：[email protected] 官方微信：X-molTeam2 邮编：100098 地址：北京市海淀区知春路56号中航科技大厦          Copyright©2014-2021北京衮雪科技有限公司AllRightsReserved     京ICP备11026495-2号      京公网安备11010802027423号 down wechat bug bug