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J-GLOBAL ID：201202252047294610   整理番号：12A1047997

4-オキサロクロトナートトートメラーゼの触媒反応機構:プロトン移動経路に関する蛋白質-蛋白質相互作用の重要性

Catalytic Mechanism of 4-Oxalocrotonate Tautomerase: Significances of Protein-Protein Interactions on Proton Transfer Pathways

著者 (6件)： WU Pan (Duke Univ., North Carolina, USA) ,  CISNEROS G. Andres (Wayne State Univ., Michigan, USA) ,  HU Hao (Univ. Hong Kong, CHN) ,  CHAUDRET Robin (Duke Univ., North Carolina, USA) ,  HU Xiangqian (Duke Univ., North Carolina, USA) ,  YANG Weitao (Duke Univ., North Carolina, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 116  号： 23  ページ： 6889-6897  発行年： 2012年06月14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： アミノ酸末端プロリンとβαβ折畳みを有する4-オキサロクロトナートトートメラーゼ(4-OT),トートメラーゼ超系列の一員はKrebsサイクルで起こる分解代謝産物中の必須酵素である。4-OTは2-オキソ-4-ヘキセンジオナート(2o4hex)のケトン化過程をその共役異性体2-オキソ-3-ヘキセンジオナート(2o3hex)へ触媒反応する。実験と理論の両者を用いて4-OTが触媒反応するプロトン移動過程を先に調べた;しかしながら,4-OTの詳細な触媒反応機構はいまだに解決できないままである。量子力学と古典的分子力学を組合せることによって,本結果は蛋白質-蛋白質立体と静電相互作用により4-OT中のプロトン移動過程をシミュレーションするため6個の蛋白質単量体を含む天然六量体4-OT酵素を使用する必要があることを示した。結果として,4-OT六量体中活性部位6個の中唯一3個が2o4hex3個,すなわち活性部位の1/2集団によって占有されていることを観察した。このことは隣接基質2個間の負の協調効果に関する実験上の観測と一致している。二組の逐次プロトン移動が起こる:2ohexのC3位置からプロトン1個は一般的塩基,Pro1の窒素原子へ最初移動する。引き続き,同じプロトンは2o4hexの位置C5に舞い戻って4-OTのプロトン移動過程を完結する。触媒反応間に,2o4hexの立体配座変化(すなわち,1-カルボキシル基回転)は4-OT二量体モデル中で起こるが,六量体構造に進行できない。更に,2o4hexのドッキング過程が特異な反応物質立体配座に影響を及ぼし,代替基質(2-ヒドロキシムコナート)が2o4hexよりも異なる反応機構のもとで反応物質として役立つことを説明した。

シソーラス用語： オレフィン化合物 ,  *不飽和脂肪酸 ,  構造異性体 ,  *互変異性 ,  *プロトン移動 ,  クエン酸サイクル ,  触媒反応 ,  酵素反応機構 ,  六量体 ,  単量体 ,  脱プロトン ,  活性部位 ,  立体構造 ,  静電相互作用 ,  協同現象 ,  配座転移 ,  ドッキング ,  分子認識 ,  分子内力学 ,  量子論 ,  ヘリックス構造 ,  β構造 ,  サブユニット ,  アミノ酸配列 ,  アミノ酸残基 ,  結晶構造 ,  *イソメラーゼ ,  遷移状態 ,  酵素阻害剤 ,  酵素モデル ,  自由エネルギー ,  優先順位
準シソーラス用語： Krebsサイクル ,  αヘリックス ,  クロトン酸誘導体 ,  サブユニット蛋白質 ,  協調効果 ,  互変異性体 ,  構造モデル ,  重要性 ,  分子ドッキング ,  分子力学 ,  立体配座変化 ,  量子力学 ,  量子力学/分子力学法

分類 (1件)： 酵素一般  (EB09010D)

物質索引 (2件)： 2-ヒドロキシムコン酸 ,  4-オキソ-1,4-ジカルボキシラト-1-ブテン

タイトルに関連する用語 (5件)： 触媒反応 ,  プロトン移動 ,  経路 ,  蛋白質-蛋白質相互作用 ,  重要性