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J-GLOBAL ID：202002264995649899   整理番号：20A2730971

ヒスチジンメチル化プロセスに対する反応性状態の構造と動力学およびSETD3の触媒機構:量子力学/分子力学研究からの洞察【JST・京大機械翻訳】

Structure and Dynamics of the Reactive State for the Histidine Methylation Process and Catalytic Mechanism of SETD3: Insights from Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Investigation

著者 (8件)： Deng Hao (Chemistry and Material Science Faculty, Shandong Agricultural University, P. R. China) ,  Ma Yue (Department of Biochemistry and Cellular and Molecular Biology, University of Tennessee, Tennessee, United States) ,  Ma Yue (UT/ORNL Center for Molecular Biophysics, Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, United States) ,  Ren Wan-Sheng (Chemistry and Material Science Faculty, Shandong Agricultural University, P. R. China) ,  Vuong Van Quan (Bredesen Center for Interdisciplinary Research and Graduate Education, University of Tennessee, Tennessee, United States) ,  Qian Ping (Chemistry and Material Science Faculty, Shandong Agricultural University, P. R. China) ,  Guo Hong (Department of Biochemistry and Cellular and Molecular Biology, University of Tennessee, Tennessee, United States) ,  Guo Hong (UT/ORNL Center for Molecular Biophysics, Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, United States)
資料名： ACS Catalysis  (ACS Catalysis)
巻： 10  号： 22  ページ： 13314-13322  発行年： 2020年 
JST資料番号： W5035A  ISSN： 2155-5435  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： SETD3酵素はβアクチンのHis73のN_ε2にメチル基を付加し,そのようなメチル化はアクチンの生化学的性質と細胞機能を微調整する。ここでは,量子力学/分子力学分子動力学および自由エネルギー(平均力,PMF)シミュレーションを実行し,メチル化過程に対するSETD3-基質複合体の反応性状態の構造的および動的性質を理解し,SETD3メチルトランスフェラーゼの触媒機構を検討した。His73がN_δ1-H π互変異性体型を採るメチル化に対する反応性状態は安定であり,His73はS-アデノシル-L-メチオニン(SAM)からメチル基を受容するためのSETD3活性部位に良好に配置されていることを示した。さらに,反応状態におけるHis73のイミダゾール環は,生成物複合体においてメチル化His73(His73Me)と類似の配向を有した。結果は,His73のイミダゾール環が,メチル移動の間に回転を受けず,この示唆は,古典的MDシミュレーションと同様に,反応状態におけるC_β-C_γ結合の周りの回転に対するPMFシミュレーションの結果によってさらに支持された。野生型SETD3およびAsn255AlaおよびTyr312Phe変異体におけるHis73のN_δ1-Hπ互変異性体のSAMからN_ε2へのメチル移動について,自由エネルギーシミュレーションも行った。自由エネルギー障壁は,これらの突然変異の結果として約2~4kcal mol-1増加し,実験観察と一致することを示した。SETD3-基質複合体における良く位置づけられたHis73によるメチル化に対する安定な反応状態の存在の意味を考察し,突然変異の結果としての自由エネルギー障壁の増加の起源を提案した。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 自由エネルギー ,  シミュレーション ,  計算機シミュレーション ,  *メチル化 ,  アクチン ,  基質 ,  突然変異 ,  活性部位 ,  複合体 ,  メチルトランスフェラーゼ ,  分子動力学 ,  野生型 ,  窒素複素環化合物 ,  アミノ酸 ,  第一アミン
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  メチル基 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： SETD3 ,  アクチンヒスチジンメチル化 ,  反応性状態 ,  触媒機構 ,  QM/MM

分類 (1件)： 酵素一般  (EB09010D)

物質索引 (2件)： イミダゾール ,  ヒスチジン

タイトルに関連する用語 (9件)： ヒスチジンメチル ,  プロセス ,  反応性 ,  動力学 ,  触媒機構 ,  量子力学 ,  分子力学 ,  研究 ,  洞察