Magnesium-induced nucleophile activation in the guanylyltransferase mRNA capping enzyme.
Magnesium-induced nucleophile activation in the guanylyltransferase mRNA capping enzyme.
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DOI：
10.1021/bi301224b
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发表时间：
2012-12-21
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Amaro RE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Swift RV;Ong CD;Amaro RE
信使 RNA 鸟苷基转移酶或 mRNA 加帽酶在一组三个酶反应中的第二个过程中与 GMP 共转录，对新生 mRNA 的 5' 端进行加帽，从而在 mRNA 成熟过程中形成 N7-甲基鸟苷帽。 mRNA 加帽酶的部分特征是保守的赖氨酸亲核试剂攻击 GTP 的 α-磷原子，形成赖氨酸-GMP 中间体。实验已经明确表明，镁是有效形成中间体所必需的，但对这一要求的分子起源却知之甚少。使用经验和热力学积分 pKa 估计，以及传统的 MD 模拟，我们表明镁结合可能通过增加赖氨酸亲核试剂的酸度和通过将去质子化的亲核试剂偏向有利于中间体形成的构象来激活赖氨酸亲核试剂。这些结果提供了对 mRNA 转录物生命周期中重要酶的额外功能理解，并允许进行功能类比，影响我们对相关超家族成员金属依赖性的理解。
The messenger RNA guanylyltransferase, or mRNA capping enzyme, co-transcriptionally caps the 5′-end of nascent mRNA with GMP during the second in a set of three enzymatic reactions that result in the formation of an N7-methyl guanosine cap during mRNA maturation. The mRNA capping enzyme is characterized, in part, by a conserved lysine nucleophile that attacks the alpha-phosphorous atom of GTP, forming a lysine-GMP intermediate. Experiments have firmly established that magnesium is required for efficient intermediate formation, but have provided little insight into the requirement’s molecular origins. Using empirical and thermodynamic integration pKa estimates, along with conventional MD simulations, we show that magnesium binding likely activates the lysine nucleophile by increasing its acidity and by biasing the deprotonated nucleophile into conformations conducive to intermediate formation. These results provide additional functional understanding of an important enzyme in the mRNA transcript life cycle and allow functional analogies to be drawn that affect our understanding of the metal dependence of related superfamily members.
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影响因子：
2.8
作者：
BEUTLER, TC;MARK, AE;VANGUNSTEREN, WF
通讯作者：
VANGUNSTEREN, WF
DOI：
10.1073/pnas.1106610108
发表时间：
2011-06-21
影响因子：
11.1
作者：
Chu, Chun;Das, Kalyan;Shatkin, Aaron J.
通讯作者：
Shatkin, Aaron J.
影响因子：
3
作者：
Andreini, Claudia;Bertini, Ivano;Thornton, Janet M.
通讯作者：
Thornton, Janet M.
影响因子：
2.9
作者：
Bas, Delphine C.;Rogers, David M.;Jensen, Jan H.
通讯作者：
Jensen, Jan H.
影响因子：
4.4
作者：
JORGENSEN, WL;CHANDRASEKHAR, J;KLEIN, ML
通讯作者：
KLEIN, ML