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J-GLOBAL ID：201202216877557332   整理番号：12A0861610

ヘム含有脂肪族アルドキシムデヒドラターゼの触媒反応機構に関するQM/MM研究

QM/MM Study on the Catalytic Mechanism of Heme-Containing Aliphatic Aldoxime Dehydratase

著者 (4件)： PAN Xiao-Liang (Jilin Univ., Changchun, CHN) ,  CUI Feng-Chao (Jilin Univ., Changchun, CHN) ,  LIU Wei (Jilin Univ., Changchun, CHN) ,  LIU Jing-Yao (Jilin Univ., Changchun, CHN)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 116  号： 19  ページ： 5689-5693  発行年： 2012年05月17日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヘム含有脂肪族アルドキシムデヒドラターゼ(Oxd)は脂肪族アルドキシム(R-C=N-OH)を対応するニトリル(R-C≡N)へ触媒反応:R-C=N-OH→R-C≡Nする。Oxdとプロピオンアルドキシムの酵素-基質複合体であるMichaelis錯体のX線結晶構造を基礎にして酵素の触媒反応サイクルを解明するため量子力学/分子力学(QM(DFT)/MM)計算を行った。計算を基礎にして,遠位ヒスイチジン(His 320)が一般的酸-塩基として働くOxdの完全触媒サイクルを提案した。michaelis錯体において,律速段階である協奏方式でヒドロキシル基へのプロトンを供与するHis320がアルドキシムのヒドロキシル基の脱離を促進した。形成した中間体は一重項状態に結合した基質の窒素原子上の第二鉄ヘム鉄と不対電子を有している。第二の段階は基質が中性反応生成物を生じるためFe-N結合周りを~180°ほど回転した後His320によって基質のβ水素を脱プロトンする。その間に,ヘム鉄は基質から第二鉄ヘム鉄へ一電子移動によって第一鉄に後戻りし,His320は引き続く反応でもって進むプロトン化状態に後戻りする。蛋白質環境と活性部位残基の機能も考察した。

シソーラス用語： *リアーゼ ,  触媒反応 ,  *酵素反応機構 ,  脂肪族ニトリル ,  X線構造解析 ,  *結晶構造 ,  Michaelis定数 ,  分子内力学 ,  量子論 ,  サイクル ,  触媒活性 ,  アミノ酸配列 ,  アミノ酸残基 ,  *酸塩基平衡 ,  酵素基質複合体 ,  協奏反応 ,  脱離反応 ,  律速 ,  一重項 ,  反応中間体 ,  反応生成物 ,  分子回転 ,  脱プロトン ,  不対電子 ,  プロトン化 ,  励起状態 ,  オキシム ,  密度汎関数法 ,  基底関数系 ,  ヘム ,  活性部位 ,  ヒドロキシ基
準シソーラス用語： ヒドロキシル基 ,  DFT方法 ,  X線結晶構造解析 ,  アルドキシムデヒドラターゼ ,  酸塩基挙動 ,  触媒サイクル ,  第二鉄 ,  低スピン状態 ,  分子力学 ,  律速段階 ,  量子力学 ,  量子力学/分子力学法

分類 (1件)： 酵素一般  (EB09010D)

タイトルに関連する用語 (5件)： ヘム ,  脂肪族 ,  アルドキシムデヒドラターゼ ,  触媒反応 ,  研究