文献

J-GLOBAL ID：201202219294266215   整理番号：12A1116885

ヘムカタラーゼの反応メカニズム:アブイニシオ分子動力学による原子論的視点

The reaction mechanisms of heme catalases: An atomistic view by ab initio molecular dynamics

著者 (4件)： ALFONSO-PRIETO Mercedes (Inst. for Computational Molecular Sci., Temple Univ., 1900 N. 12th Street, Philadelphia, PA 19122, USA) ,  VIDOSSICH Pietro (Unitat de Quimica Fisica, Departament de Quimica, Univ. Autonoma de Barcelona, 08193 Bellaterra, ESP) ,  ROVIRA Carme (Laboratori de Simulacio Computacional i Modelitzacio (CoSMoLab), Inst. de Quimica Teorica i Computacional (IQTCUB) ...) ,  ROVIRA Carme (Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avancats (ICREA), Passeig Lluis Companys 23, 08018 Barcelona, ESP)
資料名： Archives of Biochemistry and Biophysics  (Archives of Biochemistry and Biophysics)
巻： 525  号： 2  ページ： 121-130  発行年： 2012年09月15日 
JST資料番号： B0023A  ISSN： 0003-9861  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： カタラーゼは,高い効率で,過酸化水素を水と酸素に分解する(2H₂O₂→2H₂O+O₂)することにより,細胞酸化障害を防御する普遍的な酵素である。この酵素は最初に,化合物I(CpdI,Por⁺-Fe^IV=O)として知られている高原子価の鉄中間体に酸化され,他のヒドロペルオキシダーゼとは異なり,さらにH₂O₂と反応して休止状態へ還元される。CpdIが,CpdI^*と呼ばれている種を形成して,競合的な副作用で消費されてしまうと,正常なカタラーゼ活性は減少する。近年になって,密度汎関数理論法により,これらの高原子価鉄分子種の電子配位が解明され,酸化されたカタラーゼの結晶構造にトラップされたその中間体を特定するのに役立ったと思われる。CpdI還元のH⁺/H^-型のメカニズムが一重項酸素の生成を引起すという演繹的な仮定が正しくないことを実証した。さらに,2つの経路:末端のヒスチジンが酸-塩基触媒として働いているというヒスチジン介在メカニズム(H・H⁺+e^-と記述される)と末端ヒスチジンは直接的役割をはたさないという直接メカニズム(H・/H・と記述される),がCpdI還元に働いていることがアブイニシオなメタダイナミックスシミュレーションにより示された。そのメカニズムとは独立して,以前に仮定されたように,1回の2電子伝達よりは2回の1電子伝達によりその反応が進行する。その電子が外部から或いは内在性であるかにかかわらず,CpdIへの電子伝達はオキソフェリル(O=Fe^IV)グループのプロトン化を促進する,そのことはCpdI^*の形成が還元されたCpdIのプロトン化の容易さによって制御されているのかもしれない。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *カタラーゼ ,  *反応機構 ,  *分子動力学 ,  計算機シミュレーション ,  ヘム ,  過酸化水素 ,  水 ,  酸素 ,  酸化ストレス ,  細胞 ,  抵抗 ,  保護 ,  中間体 ,  原子価 ,  鉄 ,  酸化 ,  ペルオキシダーゼ ,  副作用 ,  密度汎関数法 ,  電子配置 ,  結晶構造 ,  機構 ,  一重項酸素 ,  酸塩基触媒反応 ,  動力学 ,  シミュレーション ,  電子移動 ,  電子伝達系 ,  陽子 ,  酵素反応 ,  アミノ酸 ,  窒素複素環化合物 ,  第一アミン
準シソーラス用語： *反応メカニズム ,  原子論的シミュレーション ,  酸化障害 ,  防御 ,  Por⁺-Fe^IV=O ,  ヒドロペルオキシダーゼ ,  密度汎関数理論 ,  電子配位 ,  H⁺/H^- ,  メカニズム ,  H・H⁺+e^- ,  ダイナミクス ,  電子伝達 ,  オキソフェリル基 ,  プロトン

分類 (1件)： 酵素一般  (EB09010D)

物質索引 (1件)： ヒスチジン

タイトルに関連する用語 (3件)： 反応メカニズム ,  分子動力学 ,  視点