catalysis dynamics
Динамика катализа


Eisenmesser, E. Z. et al. Enzyme dynamics during catalysis. Science 295, 1520-1523 (2002) |  PubMed
FURTHER READING
Falke, J. J. et al. A moving story. Science 295, 1480-1481 (2002) |  PubMed
Kern и др. использовали NMR для характеристики динамики энзимов во время превращения субстрата в энзиме человека cyclophilin A (CypA). Семейство энзимов cyclophilin катализируетcis/trans изомеризацию X-proline пептидных связей,где 'X' - любая аминокислота.
С помощью NMR м. одновременно наблюдать движения многих атомных сайтов. Kern и др. изучали движения 160 amide nitrogen ядер в белковом остове CypA во время активного катализа изомеризации.
После добавления субстрата NMR relaxation параметры, которые чувствительны к очень быстрым движениям (от pico- до nanosecond) не выявляют любые большие подвижки. Однако, для 10 из 160 зондов ядер авт. наблюдали изменения в R2 relaxation паратетре, который чувствителен к движениям от micro- до millisecond временной шкалы.
Для 9 из 10 этих остатков —, большинство из которых расположено в области сайта связывания субстрата —, Kern др. нашли, что изменения R2 скорее всего доминируют при связывании и диссоциации субстрата. Однако, наблюдались изменения R2 для аргинина 55, которые указывают на то, что этот остаток играет роль как в связывании, так и изомеризации.
R55 является существенным каталитическим остатком, боковая цепочка которого связана водородом с субстратом. Авт. наблюдали, что движение amide nitrogen в R55 строго коррелируют с микроскопическими скоростями превращения субстрата и заключили, что этот amide nitrogen скорее всего предназначен для детекции движений (motional changes), которые связаны с перестройками переходного состояния в белке и/или субстрате. Сопоставление результатов со структурными данными позволило предсказать reaction trajectory для CypA.
Kern и др. описали элегантный подход к идентификации динамики 'hot spots' во время катализа и нашли, что временная шкала динамики энзимов соответствует таковой превращения субстрата (substrate turnover). Всегда, динамика боковых цепей необходима для получения более детальной картины движений катализа и измерения NMR relaxation во время катализа неоценимы для понимания как динамики энзимов, так и их связи с катализом.


Сайт создан в системе uCoz