02 现在的位置:首页 > 期刊导读 > 2020 > 02 >

腺苷酸激酶催化产物释放过程中的水化动力学研究

【作者】孔剑阳 李文飞 王炜

【关键词】 腺苷酸激酶 水化过程 分子动力学 产物释放 催化循环

摘要腺苷酸激酶(Adenylate Kinase,AdK)是一种多底物反应酶,催化ATP?Mg2++AMP?ADP?Mg2++ADP反应,维持机体能量平衡;其催化循环限速步骤为底物ADP(Adenosine Diphosphate)释放,并伴随蛋白质的构象变化和关键位点水化(hydration)过程.以往的研究表明,底物ATP(Adenosine Triphosphate)和产物ADP共存的复合物共存态(ATP-ADP共存态)有助于作为限速步骤的产物释放.基于分子动力学模拟和哈密顿量副本交换方法研究AdK产物释放过程中,Mg2+、产物磷酸根、底物磷酸根以及催化位点关键氨基酸的水化过程.分子模拟数据表明,在产物ADP释放过程中,与Mg2+结合的磷酸根氧原子逐步被水分子取代,表现出配位交换过程,其中ATP-ADP共存态相较于ADP-ADP共存态表现出更为显著的配位交换. Mg2+周围水分子径向分布函数的差别也表明ATP-ADP共存态下,Mg2+的水化过程需要更多的水分子进入Mg2+的第一配位壳,表现出与双产物共存状态(ADPADP共存态)所不同的行为.另外,还详细研究了产物ADP以及结合位点关键氨基酸的水化过程.由于AdK核心区域的水化过程会影响其产物释放,关于水化过程的研究有助于理解AdK催化循环中的产物释放等物理过程的分子机制.

上一篇:基于双重注意力模型的微博情感倾向性分析
下一篇:髓样相关蛋白MRP8/14在小鼠肺炎链球菌性脑膜炎脑损伤中的作用

版权所有:《南京大学学报(自然科学版)》 苏ICP备10085945号
地址:江苏省南京市鼓楼区汉口路22号,《南京大学学报》编辑部,210093