Mechanistic principle of protein functions: computational approach based on the free energy analyses
Mechanistic principle of protein functions: computational approach based on the free energy analyses
批准号:
23550035
负责人:
ISHIDA Toyokazu
金额:
$3.33万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2011
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2011 至 2013
中文摘要
尽管一般的催化原理,即所谓的过渡态稳定(TST)早在半个多世纪前就被提出了,但TST的原子学细节还没有被阐明。除了TST,其他有吸引力的假说,如底物扭曲或基态失稳(GSD),仍然是现代酶学中活跃争论的问题。一个这样的例子是一磷酸核苷脱羧酶(ODCase),该酶催化一磷酸核苷脱羧为尿苷一磷酸。为了回答这些有争议的问题,我们对整个蛋白质基质进行了系统的从头算QM/MM建模,并结合全电子QM计算。我们的混合模拟分析清楚地表明,反应底物具有相当扭曲的几何结构,这种扭曲可以在活化过程中贡献高达4kcal/mol的能量减少。在这种情况下,TST是关键的催化元件,而GSD在ODCase反应中可能起到催化作用。
英文摘要
Although the general catalytic principle, so-called the transition state stabilization (TST), was proposed over half a century ago, atomistic details of TST have not yet been clarified. Besides TST, other appealing hypotheses, such as the substrate distortion or ground state destabilization (GSD), are still actively debated issues in modern enzymology. One such example is orotidine monophosphate decarboxylase (ODCase), the enzyme that catalyzes the decarboxylation of orotidine monophosphate to uridine monophosphate. To answer the controversial issues, we performed systematic ab initio QM/MM modeling combined with all-electron QM calculation for the entire protein matrix. Our hybrid modeling analyses clearly showed that the reactive substrate has rather distorted geometry, and this distortion can contribute up to 4 kcal/mol energy reduction in the activation process. TST in this case is the key catalytic element, however, GSD can contribute to the catalytic mechanism in ODCase reaction.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
高分解能結晶構造と計算科学の融合によるノロウイルス糖鎖認識機構の解析
高分辨率晶体结构与计算科学相结合分析诺如病毒碳水化合物识别机制
DOI:
--
发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
--
作者:
[石田豊和, 白土東子, 成松久, 久保田智巳]
通讯作者:
久保田智巳
タンパク質機能の分子シミュレーション : 基質認識と酵素反応を例として
蛋白质功能的分子模拟:底物识别和酶促反应的示例
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
影响因子:
--
作者:
[吉井範行, 岡村恵美子, 石田豊和]
通讯作者:
石田豊和
Computer simulation of protein function: molecular recognition and enzymatic catalysis
蛋白质功能的计算机模拟:分子识别和酶催化
DOI:
--
发表时间:
2013
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Iwata, Suehiro, 石田豊和]
通讯作者:
石田豊和
若い世代の特別講演会:「タンパク質機能の分子シミュレーション:基質認識と酵素反応」
青少年专题讲座:《蛋白质功能的分子模拟:底物识别与酶促反应》
DOI:
--
发表时间:
2012
期刊:
影响因子:
--
作者:
[野村浩二, 近藤卓也, 源明 誠, 北野博巳, 野口秀典, 魚崎浩平, 猿渡欣幸, 石田豊和]
通讯作者:
石田豊和
タンパク質機能の分子シミュレーション
蛋白质功能的分子模拟
DOI:
--
发表时间:
2014
期刊:
影响因子:
--
作者:
[K. Ito, K. Yoshida, S. Kittaka, T. Yamaguchi, 石田豊和]
通讯作者:
石田豊和
共 16 条
Theoretical Analysis of Enzymatic Functions based on Hybrid-Computational Modeling
-
批准号:19750021
-
项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
-
资助金额:$2.56万
-
财政年份:2007
-
负责人:ISHIDA Toyokazu
-
依托单位: