Nukleozidok feszült konformációi a nukleozid-foszforilázok aktív helyein

A B. cereus-ból származó hexamer PNP (PDB 3UAW, arany), a Bos Taurus trimer PNP (PDB 1B80, lila) és a Shewanella oneidensis (PDB 4R2W, zöld) háromdimenziós struktúráinak szuperpozíciója. A struktúrákat a COOT program helyezi el.

A hexamer B. cereus PNP aktív helyének szerkezete adenozinnal és szulfáttal komplexben (PDB 3UAW). A nitrogén-, oxigén- és kénatomokat kék, piros és sárga színnel jelöltük. A fehérje és a szubsztrát szénatomjai arany, illetve ibolya színűek. A PNP dimer szomszédos alegységének atomjai szürke színűek. Az adenozinmolekulát és a szulfátot érintő hidrogénkötéseket szaggatott vonalak jelzik.

A Shewanella oneidensis MR-2 UP aktív helyének szerkezete uridinnel és szulfáttal komplexben (PDB 4R2W). A nitrogén-, oxigén- és kénatomokat kék, piros és sárga színnel jelöltük. A fehérje és a szubsztrát szénatomjai rendre zöldek és ibolyák. Az UP dimer szomszédos alegységének atomjai szürke színűek. Az uridinmolekulát és a szulfátot érintő hidrogénkötéseket szaggatott vonalak jelzik.

A trimeriás Bos Taurus PNP (PDB 1B80) aktív helyének felépítése. A nitrogén-, oxigén- és kénatomokat kék, piros és sárga színnel jelöltük. A fehérje és a szubsztrát szénatomjai lila, ill. Az immucillin H molekulát és a foszfátot érintő hidrogénkötéseket szaggatott vonalak jelzik.

A pentofuranózgyűrű pszeudorotációs ciklusa nukleozidokban. A szektorokat i Tj és iT j néven nevezik az aszimmetrikus fordulási konformációkra (az egyes szektorokban megmarad az atom elmozdulások jellege a gyűrű átlagos síkjától). A purin nukleozidok és analógjaik pszeudorotációs szögei a hexamer PNP-k aktív helyein szulfát (foszfát) ionok jelenlétében piros színnel jelennek meg, míg a szulfát (foszfát) ionok hiányában zöld színnel jelennek meg. A purin nukleozidok és analógjaik pszeudorotációs szögei a trimer PNP-k aktív helyein szulfát (foszfát) ionok jelenlétében ibolya színnel vannak feltüntetve, míg ha a szulfát (foszfát) ionok hiányoznak, kék színnel jelennek meg. Az uridin vagy timidin pszeudoratációs szögei az UP aktív helyein szulfátionok jelenlétében sárga színűek, míg a szulfátionok hiányában halvány rózsaszínűek.

A nukleozid-foszforilázok (NP) által katalizált nukleozidok foszforolízise. Urd - uridin, UP - uridin-foszforiláz, PNP - purin-nukleozid-foszforiláz, Rib-1-P-α-d -ribóz-1-foszfát, Pi - szervetlen foszfátion.

A pentofuranózgyűrű és az uridin heterociklusos bázisának kölcsönös orientációja látható: anti és syn (felül, oldalnézet) és magas anti és magas syn (alul, felülnézet).

Absztrakt

1. Bemutatkozás

1.1. Nukleozid-foszforilázok, mint legfontosabb enzimek a nukleozid-anyagcserében

1.2. Az NP-I család nukleozid-foszforilázainak aktív helyszínei

1.3. A nukleozidkonformációk leírása

120 ° anti régióban) és magas anti ( χ −90 ° -tól

−60 ° a syn régióban). A 2. Ábra a χ uridinhez.

1.4. A szabad nukleozidok konformációi

24 kJ/mol 2′-dezoxiribofuranózra és

Ezen becslések szerint 31 kJ/mol ribofuranóz esetében. Az E régiót a gátja jellemzi

7,5 kJ/mol a 2′-dezoxiribofuranóz és

16 kJ/mol ribofuranóz esetében. Az E régióban a purin nukleozidok pszeudorotációjának gátja, amelyet kísérletileg a 13C NMR adatok alapján értékeltek, 20 ± 2 kJ/mol [37]. Felmerült, hogy a pirimidin-nukleozidok energiagátja meghaladja a 25 kJ/mol értéket.

2. Megbeszélés

2.1. Nukleozidok és analógjaik konformációi a PNP-k és MTAP aktív helyein, hexamer kvaterner szerkezettel

2.2. A nukleozidok konformációi a PNP-k és MTAP aktív helyein, trimer kvaterner szerkezettel

2.3. A nukleozidok konformációi az UP-k aktív helyein

230 °. Ezt a konformációt a Salmonella typhimurium UP (PDB 3FWP) [53] komplexek mindhárom aktív helyén megfigyelhetjük, és a C2’ – O – C2 kovalens kötés határozza meg. A 2,2’-O-anhidrouridin merev szerkezetét jól befogadja az uridin-foszforiláz aktív helye. Ennek a szubsztrátnak az UP-hez viszonyított Ki állandó értéke csak nyolcszor alacsonyabb az Urd Km-hez képest és 13-szor alacsonyabb, mint Km of Urd [54].