Computer simulation of the molecular mechanism of processivity in sugar-degrading enzymes

Prozessivität spielt eine wichtige Rolle in der gesamten Natur，viele Enzyme die Biopolymere synthetisieren，abbauen or der modifizieren verwenden diesen Mechanismus. Prozessive Enzyme erhen vermutlich ihre Effizienz dadbenz，dass sie zwischen mehrerer Katalysezyklen an ihre polymere Substrate gebunden bleiben. Jüngst aufgeklärte Strukturen haben zwar erste Hinweise über den Prozessivitätsmechanismus mehrerer Proteine geliefert，aber atomare Details vor allem über die Substrat-Gleitphase zwischen sukzessiven Katalysezyklen sind nach wie vor größtenteils unkannt.在这个项目中，原型化的水解酶裂解酶的微生物活性机制得到了韦尔登。羟乙磺酸裂解酶是一种酶，它是由聚糖分解而成的，它具有两种不同的结构--因此它也具有一种与底物结合的复合物--因此它是一种已知的酶。我们将韦尔登分子动力学模拟用于一个复杂的反应堆的研究，并将其用于一个离散的基底。中间的Frage是这样的，酶可以通过底物的分解和特异性结合来进行，而酶只能通过Gleitphase的水解和非特异性结合来进行。该项目由Mark M博士的工作组负责。Jedrzejas，一位对Hybryonat裂解酶进行生物化学和放射性结构分析的专家。这将是对仿真结果和反馈的实验验证。

Prozessivität spielt eine wichtige Rolle in der gesamten Natur, viele Enzyme die Biopolymere synthetisieren, abbauen oder modifizieren verwenden diesen Mechanismus. Prozessive Enzyme erhöhen vermutlich ihre Effizienz dadurch, dass sie zwischen mehrerer Katalysezyklen an ihre polymere Substrate gebunden bleiben. Jüngst aufgeklärte Strukturen haben zwar erste Hinweise über den Prozessivitätsmechanismus mehrerer Proteine geliefert, aber atomare Details vor allem über die Substrat-Gleitphase zwischen sukzessiven Katalysezyklen sind nach wie vor größtenteils unbekannt. In diesem Projekt soll der mikroskopischen Prozessivitätsmechanismus des prototypischen prozessiven Enzyms Hyaluronat Lyase aufgeklärt werden. Hyaluronate Lyase ist ein Enzym, das Glycan abbaut, und von dem jetzt erstmals hoch aufgelöste Strukturen zweier Spezies -- sowohl von der apo-Form als auch von einem Substrat-gebundenen Komplex -- aufgeklärt werdem konnten. Wir werden Molekulardynamik Simulationen einsetzen, um einen kompletten prozessiven Reaktions-Zyklus zu studieren, einschließlich der Verlagerung des Substrats um einen Disaccharidsabstand. Die zentrale Frage ist dabei, wie das Enzym einerseits während der Katalyse das Substrat stark und spezifisch bindet, andererseits aber nur schwach und unspezifisch während der Gleitphase. Das Projekt beinhaltet eine enge Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Dr. Mark M. Jedrzejas, einem Experten in der Biochemie und Röntgenstrukturanalyse von Hyaluronat Lyase. Sein Beitrag wird die experimentelle Validierung von und Feedback zu den Simulationsergebnissen sein.