文献

J-GLOBAL ID：201402285605795214   整理番号：14A1379552

QM/MM法により解析したハロ酸デハロゲナーゼL-DEX YLの酵素反応におけるArg41残基の重要な役割

A significant role of Arg41 residue in the enzymatic reaction of haloacid dehalogenase l-DEX YL studied by QM/MM method

著者 (3件)： KONDO Hirotaka (Graduate School of Human Dev. and Environment, Kobe Univ., 3-11 Tsurukabuto, Nada, Kobe 657-8501, JPN) ,  NAKAMURA Takashi (Nagahama Inst. of Bio-Science and Technol., 1266 Tamura, Nagahama, Shiga 526-0829, JPN) ,  TANAKA Shigenori (Graduate School of System Informatics, Kobe Univ., 1-1 Rokkodai, Nada, Kobe 657-8501, JPN)
資料名： Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic  (Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic)
巻： 110  ページ： 23-31  発行年： 2014年12月 
JST資料番号： W0664A  ISSN： 1381-1177  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： L-2-ハロ酸デハロゲナーゼ(L-DEX)は,L-2-クロロプロピオナート(L-2-CPA)などの種々の環境汚染物質を分解する酵素ファミリーの1つである。本酵素は,L-2-ハロ酸からD-2-ヒドロキシ酸を特異的に生成し,これまでに,いくつかの残基が本酵素反応において重要であることが示唆されている。本研究では,Pseudomonas sp. YL由来L-DEX(L-DEX YL)と2-CPA複合体の量子力学的(QM)/分子力学的(MM)計算を行い,本酵素反応における遷移状態の構造とエネルギープロファイルを解明した。ONIOM(PM3:Amber)法を用いたQM/MMシミュレーションにより,脱ハロゲン化反応の活性化エネルギーは,約9.0kcal/molであることが明らかとなった。また,エステル中間体形成過程において最も重要な残基の1つがArg41で,その不在の場合と比較して活性化エネルギーが約40kcal/mol低いことが見出された。一方,Arg41によるこの安定化効果は,Asn177の存在によって顕著に相殺された。Arg41に変異を持つ酵素のシミュレーションを行ったところ,Arg41の近傍に正電荷を有する変異体は,同様に脱ハロゲン化反応を触媒できることが分かった。具体的には,リジンと比較して側鎖中にメチレン基をもう1つ持つホモリジン(homK)で,Arg41を置換した場合も,野生型酵素と同様に活性であることが筆者らのシミュレーションにより示唆された。受容体の正電荷を持つ位置に対する塩化物イオンの距離が活性化エネルギーを決定すると考えられる。Copyright 2014 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *分子内力学 ,  *ハロゲンヒドロラーゼ ,  応用プログラム ,  活性化エネルギー ,  *遷移状態 ,  *反応中間体 ,  モデリング ,  分子構造 ,  計算機シミュレーション ,  活性部位
準シソーラス用語： *QM/MM法【分子力学】 ,  *デハロゲナーゼ ,  *ONIOM法 ,  活性中心 ,  分子モデリング

分類 (2件)： 分子・遺伝情報処理  (JE15040B) ,  酵素一般  (EB09010D)

タイトルに関連する用語 (8件)： MM法 ,  解析 ,  ハロ ,  酸 ,  デハロゲナーゼ ,  酵素反応 ,  残基 ,  役割