丝氨酸蛋白酶中催化三元组内氢键的作用

陈雅旎; 魏婉清; 周燕子; 谢代前

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丝氨酸蛋白酶中催化三元组内氢键的作用

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为了探究丝氨酸蛋白酶催化效率的来源,本文分别研究了丝氨酸酶催化水解多肽CI2、MCTI-A和六肽(SUB)的过程中催化三元组内的氢键所起的作用.首先采用QM/MM-MD方法计算了在酶-底物复合物和过渡态下组氨酸和天冬氨酸之间质子转移的自由能曲线.结果表明低能垒氢键仅在CI2酰化反应的过渡态区域形成,而在MCTIA和SUB酰化反应中均是正常氢键.与MCTI-A相比,CI2和SUB体系中氢键强度在过渡态时显著增强,因此相应的酰化反应能垒明显降低.过渡态区域形成的低能垒氢键显然有助于加速酰化反应,同时研究也表明正常氢键也有可能降低能垒.氢键降低能垒的关键则在于过渡态下氢键强度的增加程度,而不是其是否生成了低能垒氢键.本文为研究催化三元组间的氢键在丝氨酸蛋白酶中的作用提供了新思路,并有助于理解丝氨酸蛋白酶中催化三元组的催化机制.

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来源
《化学物理学报》 |2021年第6期|797-804|共9页
作者
陈雅旎; 魏婉清; 周燕子; 谢代前;
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作者单位

南京大学化学化工学院;

介观化学教育部重点实验室;

理论与计算化学研究所;

南京210023;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类物理化学（理论化学）、化学物理学;
关键词
低能垒氢键; 催化三元组; 丝氨酸蛋白酶; 量子力学/分子力学动力学模拟;

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