Charge Transfer between [4Fe4S] Proteins and DNA Is Unidirectional: Implications for Biomolecular Signaling.
Charge Transfer between [4Fe4S] Proteins and DNA Is Unidirectional: Implications for Biomolecular Signaling.
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[4Fe4S] 蛋白质和 DNA 之间的电荷转移是单向的：对生物分子信号传导的影响。
DOI：
10.1016/j.chempr.2018.09.026
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
23.5
通讯作者：
Migliore,Agostino
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Teo,RuijieD;Rousseau,BenjaminJG;Smithwick,ElizabethR;DiFelice,Rosa;Beratan,DavidN;Migliore,Agostino
最近的实验表明，DNA介导的电荷传输可能使人类DNA引发酶和聚合酶α的C-末端结构域中的[4Fe 4S]簇之间的信号传导，以及其他复制和修复高电位[4Fe 4S]蛋白之间的信号传导。我们的理论研究表明，氧化还原信号不能完全由DNA介导的电荷传输完成，因为部分电荷转移链具有不利的自由能分布。我们发现，空穴或过量的电子转移之间的[4Fe 4S]集群和核酸双链体通过蛋白质介质可以发生在微秒内在一个方向上，而它是在相反的方向动力学受阻。我们提出了一套信号机制，可能会发生与氧化剂或还原剂的协助下，使用允许的电荷转移过程。这些机制将使[4Fe 4S]蛋白对DNA的协调作用，参与蛋白-DNA结合亲和力的[4Fe 4S]氧化态依赖性。
Recent experiments suggest that DNA-mediated charge transport might enable signaling between the [4Fe4S] clusters in the C-terminal domains of human DNA primase and polymerase α, as well as the signaling between other replication and repair high-potential [4Fe4S] proteins. Our theoretical study demonstrates that the redox signaling cannot be accomplished exclusively by DNA-mediated charge transport because part of the charge-transfer chain has an unfavorable free energy profile. We show that hole or excess electron transfer between a [4Fe4S] cluster and a nucleic acid duplex through a protein medium can occur within microseconds in one direction while it is kinetically hindered in the opposite direction. We present a set of signaling mechanisms that may occur with the assistance of oxidants or reductants, using the allowed charge-transfer processes. These mechanisms would enable the coordinated action of [4Fe4S] proteins on DNA, engaging the [4Fe4S] oxidation state dependence of the protein-DNA binding affinity.
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第一原理在天然和大小扩展的DNA中用于孔转移的有效电子耦合。
DOI：
10.1021/jp904295q
发表时间：
2009-07-16
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
Migliore A;Corni S;Varsano D;Klein ML;Di Felice R
通讯作者：
Di Felice R
DOI：
10.1016/s0005-2728(00)00069-4
发表时间：
2000-05
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Cecilia Tommos;Gerald T. Babcock
通讯作者：
Cecilia Tommos;Gerald T. Babcock
影响因子：
3
作者：
Trott, Oleg;Olson, Arthur J.
通讯作者：
Olson, Arthur J.
DOI：
10.1016/j.bbagen.2013.04.038
发表时间：
2014-02
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Kim G;Weiss SJ;Levine RL
通讯作者：
Levine RL
影响因子：
15
作者：
Tse ECM;Zwang TJ;Barton JK
通讯作者：
Barton JK