Suv4-20H2の基質及び生成物特異性のQM/MM研究  この酵素はモノメチル化基質からジメチル化H4K20を生成するか【JST・京大機械翻訳】

Qian Ping; Guo Haobo; Wang Liang; Guo Hong; Guo Hong

文献

J-GLOBAL ID：201902216342345345 整理番号：19A0660138

Suv4-20H2の基質及び生成物特異性のQM/MM研究この酵素はモノメチル化基質からジメチル化H4K20を生成するか【JST・京大機械翻訳】

QM/MM Investigation of Substrate and Product Specificities of Suv4-20h2: How Does This Enzyme Generate Dimethylated H4K20 from Monomethylated Substrate?

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資料名：
巻： 13 号： 6 ページ： 2977-2986 発行年： 2017年
JST資料番号： W2328A ISSN： 1549-9618 CODEN： JCTCCE 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)

蛋白質リジンメチルトランスフェラーゼ(PKMT)はクロマチン構造と遺伝子発現の調節においてヒストン蛋白質上のリジン残基のメチル化を触媒する。非修飾リジンがメチル化標的である多くの他のPKMTとは対照的に,Suv4-20ファミリーの酵素は,モノメチル化H4K20基質(H4K20me1)のみに基づいてジメチル化産物(H4K20me2)を生成することができる。このような基質/産物特異性の起源はまだ明らかではない。ここでは,Suv4-20ファミリーのメンバーであるSuv4-20h2の基質/生成物特異性を理解するために,量子力学/分子力学(QM/MM)ポテンシャルを用いて分子動力学(MD)と自由エネルギー(平均力のポテンシャル)シミュレーションを行った。シミュレーションから得られたSuv4-20h2におけるモノ-,ジ-及びトリメチル化の自由エネルギー障壁は,H4K20me1基質に基づく許容ジメチル化で実験的に観察された特異性と良く相関し,H4K20及びH4K20me2に基づくモノメチル化及びトリメチル化を阻害した。相対的に効率的なジメチル化の理由は,遷移状態でのカチオン-π相互作用の存在と同様に,CHの・・O相互作用を強化することによる効果的な遷移状態(TS)安定化であることを実証した。シミュレーションにより,モノメチル化及びトリメチル化を触媒するSuv4-20h2の破壊は,メチル移動に対する反応性(近攻撃)配置を採用するために,H4K20me2を含む反応物複合体のより効果的なTS安定化及び不能性に起因することを示した。結果は,基質複合体における近攻撃配置の存在のみに基づく基質特異性の予測において注意が必要であることを示唆する。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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分子構造 , 計算機シミュレーション

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