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J-GLOBAL ID：201702251274546311   整理番号：17A0499092

Aspergillus nigerからのフェルラ酸デカルボキシラーゼの触媒反応に関する機構的洞察: QM/MM研究

Mechanistic insights into the catalytic reaction of ferulic acid decarboxylase from Aspergillus niger: a QM/MM study

著者 (2件)： Tian Ge (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan, Shandong 250100, China. [e-mail]) ,  Liu Yongjun
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 11  ページ： 7733-7742  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ユビキノンは好気性細胞呼吸性の電子移動連鎖中で重要な役割を果たし,フェルラ酸デカルボキシラーゼ(FDC)はユビキノン前駆体の生合成中に含まれる。最近,FDC(大腸菌のユビキノン遺伝子と結合した大腸菌中のA.niger fdc1遺伝子との共発現にもとづく)の高解像度の完全な結晶構造が報告された。本論文で,FDCの詳細な触媒非酸化性脱カルボキシル化機構を,量子力学/分子力学組合せ(QM/MM)法により調べた。計算結果から,基質と補因子の1,3-双極性環状付加後に,カルボキシル基は直ちに付加物から分離し,全触媒反応の全体的エネルギー障壁は23.5kcal・mol^-1であることがわかった。エネルギー障壁分析によると,プロトン化過程が律速であった。保存されたプロトン化Glu282は「弱架橋」のプロトンドナーであると推定された。一方,2種類の場合,つまり,生成CO₂が活性部位から離脱する,あるいは活性部位に停留する場合を考察した。CO₂の緩慢な離脱は中間体のプロトン化を促進することがわかった。特に,これらの計算は,脱カルボキシル化過程における補因子prFMN^{イミニウム}およびprFMN^ケタミンの双方の詳細な機能の解明に寄与した。補因子prFMN^{イミニウム}は,prFMN^ケタミンと異なり,触媒に関連する化学種であった。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *Aspergillus niger ,  *カルボキシリアーゼ ,  触媒反応 ,  *酵素反応機構 ,  *ユビキノン ,  *電子移動反応 ,  生合成 ,  大腸菌 ,  結晶構造 ,  *脱炭酸反応 ,  *分子内力学 ,  1,3-双極環状付加 ,  カルボキシ基 ,  活性化エネルギー ,  プロトン化 ,  二酸化炭素 ,  インモニウム ,  補因子 ,  プログラムパッケージ ,  *分子動力学 ,  計算機シミュレーション ,  *密度汎関数法 ,  マグネシウム錯体 ,  方法論 ,  分解反応 ,  遷移状態 ,  *フェノール類 ,  *不飽和カルボン酸 ,  オレフィン化合物 ,  フェノールエーテル ,  芳香族塩素化合物 ,  脂環式ケトン ,  第二アミン
準シソーラス用語： *デカルボキシラーゼ ,  *QM/MM法【分子力学】 ,  CHARMM ,  分子動力学シミュレーション ,  B3LYP法 ,  エネルギー準位スキーム ,  *ヒドロキシケイ皮酸

分類 (4件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  分子の電子構造  (BH05010Q) ,  反応速度論・触媒一般  (CB06010G) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

物質索引 (2件)： フェルラ酸 ,  ケタミン

タイトルに関連する用語 (6件)： Aspergillus ,  フェルラ酸 ,  デカルボキシラーゼ ,  触媒反応 ,  洞察 ,  研究