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J-GLOBAL ID：201702249550222454   整理番号：17A1560996

りん酸モノエステル加水分解の機構に及ぼすプロトン化の効果と生体分子モータにおけるヌクレオシド三りん酸の加水分解との比較【Powered by NICT】

Effect of protonation on the mechanism of phosphate monoester hydrolysis and comparison with the hydrolysis of nucleoside triphosphate in biomolecular motors

著者 (7件)： Hassan Hammad Ali (Research Center for Modeling and Simulation (RCMS), National University of Sciences and Technology (NUST), 44000 Islamabad, Pakistan) ,  Rani Sadaf (Research Center for Modeling and Simulation (RCMS), National University of Sciences and Technology (NUST), 44000 Islamabad, Pakistan) ,  Fatima Tabeer (Research Center for Modeling and Simulation (RCMS), National University of Sciences and Technology (NUST), 44000 Islamabad, Pakistan) ,  Fatima Tabeer (Department of Biotechnology, University of Gujrat Sialkot Sub Campus, 51310 Sialkot, Pakistan) ,  Kiani Farooq Ahmad (Research Center for Modeling and Simulation (RCMS), National University of Sciences and Technology (NUST), 44000 Islamabad, Pakistan) ,  Kiani Farooq Ahmad (Department of Physiology and Biophysics, Boston University School of Medicine, 700 Albany street, 02118 Boston, MA, United States) ,  Fischer Stefan (Interdisciplinary Center for Scientific Computing (IWR), University of Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 205, D-69120 Heidelberg, Germany)
資料名： Biophysical Chemistry  (Biophysical Chemistry)
巻： 230  ページ： 27-35  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0824A  ISSN： 0301-4622  CODEN： BICIAZ  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： リン酸基の加水分解は,生きている細胞における重要な反応である。攻撃水分子のO_a H結合,二つの強い結合の破壊と基板のPO_l結合(O_aとO_lは酸素原子を攻撃すると脱離に)を含んでいる。加水分解反応の機構は,同時または逐次機構によって進行する。並行機構では,O_a HとPO_l結合の破壊が同時に起こるが,逐次機構における,O_a HとPO_l結合が反応の種々の段階で破壊する。プロトン化はリン酸モノエステルの加水分解の機構にどのように影響するか理解するために,著者らは,M06-2X/6 311+G**//M06-2X/6 31+G*+ZPEレベル理論(ZPEは零点エネルギー)でのプロトン化及び脱プロトン化りん酸モノエステルの加水分解の機構を研究した。著者らの計算は,プロトン化及び脱プロトン化両方の場合において,水O_a H結合の切断がPO_l結合の破壊前に起こることを示した。二事象は安定な中間体により分割されていないので,その機構は半同時として分類できる。全体のエネルギー障壁は非プロトン化場合41kcalmol~ 1であった。の大部分(5/6th)である水O_a H結合の初期開裂によるものであった。成分はリン酸塩に対する1陽子を加えることにより34から25kcalmol~~ 1低下した。残り全体エネルギー障壁はPO_l結合の破れに由来し,プロトン化に敏感ではない。これは加水分解に及ぼす三りん酸プロトン化の効果に関する以前の知見と一致する,等価プロトン化(γ-りん酸)は水O_a H結合切断の障壁を低下させるとPO_l結合開裂にほとんど影響を及ぼさないことが分かった。PO_l結合の初期開裂によるりん酸モノエステルの加水分解経路は,認められなかった。これはリン酸モノエステルにおける脱離基はプロトン化できないためである,三りん酸加水分解とは異なり,O_a H結合が前PO_l結合切断がβ-およびγ-りんのプロトン化は機構を促進することが示された。も生体分子モータの逐次ATP加水分解中のPO_l結合開裂に起因する電荷シフトは最終的にパワーストローク中の生成物の放出をもたらすことを加水分解生成物の週間解離が開始することを指摘した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *プロトン化 ,  電荷 ,  開裂反応 ,  反応機構 ,  リン酸塩 ,  水分子 ,  *リン酸 ,  脱プロトン ,  *ヌクレオシド ,  陽子 ,  *加水分解 ,  中間体 ,  脱着
準シソーラス用語： 結合切断 ,  エネルギー障壁 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： リン酸モノエステル加水分解 ,  反応機構 ,  ホスホリル移動反応 ,  計算生化学 ,  生体分子モータ

分類 (2件)： 加溶媒分解  (CF02040X) ,  酵素一般  (EB09010D)

タイトルに関連する用語 (6件)： りん酸 ,  モノエステル ,  加水分解 ,  プロトン化 ,  生体分子 ,  ヌクレオシド