戊烷與顆粒型甲烷單加氧酶的相互作用研究

【摘要】：顆粒型甲烷單加氧酶(Particulate methane monooxygenase,PMMO)是一個(gè)與細(xì)胞膜結(jié)合的金屬酶,能將烷烴生物催化為醇.研究PMMO與烷烴的結(jié)合模式及催化機(jī)制將有利于設(shè)計(jì)合成一個(gè)新的模擬酶,進(jìn)而有效地利用烷烴作為新能源.用分子對(duì)接方法獲得了PMMO單體與一系列烷烴的結(jié)合模式,并對(duì)PMMO單體和PMMO-戊烷復(fù)合物進(jìn)行了6 ns的分子動(dòng)力學(xué)模擬,最后對(duì)復(fù)合物進(jìn)行了構(gòu)象成簇及結(jié)合能分析.結(jié)果表明,戊烷結(jié)合到靠近Zn2+的疏水口袋中,該口袋由pmoA亞基的M45～W60和R190～T193以及pmoC亞基的Q161’三個(gè)片段組成.動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明,與PMMO單體比,PMMO-戊烷復(fù)合物保持著相近的運(yùn)動(dòng)模式,但幅度更明顯,另外,戊烷在疏水口袋中的大幅度運(yùn)動(dòng)對(duì)于PMMO發(fā)揮催化作用是必須的.結(jié)合能計(jì)算揭示疏水相互作用是戊烷與PMMO穩(wěn)定識(shí)別的主要驅(qū)動(dòng)力,所有模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好. 【作者單位】： 樂(lè)山師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院分子設(shè)計(jì)中心;成都大學(xué)藥食同源植物資源開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 顆粒型甲烷單加氧酶 戊烷 分子對(duì)接 分子動(dòng)力學(xué) 相互作用
【基金】：四川省中醫(yī)藥管理局科技專項(xiàng)(No.201003) 樂(lè)山市科技局重點(diǎn)研究計(jì)劃(No.2011SZD109)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O621.2
【正文快照】： 顆粒型甲烷單加氧酶(Particulate methane monooxy-genase,PMMO)是嗜甲烷菌代謝過(guò)程中的一個(gè)膜蛋白酶,能直接把碳原子數(shù)不超過(guò)5的烷烴底物的碳?xì)滏I氧化成碳氧鍵,即催化烷氧化成醇[1～3].最近,Lieberman等[4]用銅離子單波長(zhǎng)異常衍射法(Single-wavelength anomalous dispersion,

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