The effect of the side chain length of Asp and Glu on coordination structure of Cu(2+) in a de novo designed protein.
The effect of the side chain length of Asp and Glu on coordination structure of Cu(2+) in a de novo designed protein.
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从头设计的蛋白质中，Asp 和 Glu 的侧链长度对 Cu(2) 配位结构的影响。
DOI：
10.1002/bip.21277
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Toshiki Tanaka
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Daigo Shiga;Daisuke Nakane;Tomohiko Inomata;H. Masuda;M. Oda;M. Noda;S. Uchiyama;K. Fukui;Y. Takano;Haruki Nakamura;T. Mizuno;Toshiki Tanaka
蛋白质中的金属离子不仅对蛋白质结构的形成非常重要，而且对各种生物活性也非常重要。对于水解和氧化等生物功能，金属离子通常采用不寻常的配位结构。我们构建了一个稳定的金属结合支架，以产生扭曲的金属配位结构。使用稳定的四链α-螺旋卷曲螺旋结构作为支架，并且金属结合位点在结构中心处产生的空腔中。两个His残基和一个Asp或Glu残基分别用于配位金属离子AM 2D和AM 2 E。电子自旋共振和紫外光谱分析表明，Cu（2+）与AM 2D形成了两个His、一个Asp和H（2）O的赤道平面配位结构。另一方面，Cu（2+）在结合AM 2 E中的两个His和Glu时具有轻微扭曲的正方形平面结构，这是由于Glu残基的侧链比Asp残基长。计算分析也支持Cu（2+）在AM 2 E中的畸变配位结构。这种结构应该是有用的，以创造各种协调的金属离子的催化功能。
Metal ions in proteins are important not only for the formation of the proper structures but also for various biological activities. For biological functions such as hydrolysis and oxidation, metal ions often adopt unusual coordination structures. We constructed a stable scaffold for metal binding to create distorted metal coordination structures. A stable four stranded alpha-helical coiled-coil structure was used as the scaffold, and the metal binding site was in the cavity created at the center of the structure. Two His residues and one Asp or Glu residue were used to coordinate the metal ions, AM2D and AM2E, respectively. Cu(2+) bound to AM2D with an equatorial planar coordination structure with two His, one Asp, and H(2)O as detected by electron spin resonance and UV spectral analyzes. On the other hand, Cu(2+) had a slightly distorted square planar structure when it bound two His and Glu in AM2E, due to the longer side-chain of the Glu residue as compared to the Asp residue. Computational analysis also supported the distorted coordination structure of Cu(2+) in AM2E. This construct should be useful to create various coordinations of metal ions for catalytic functions.
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