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
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 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
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 244-252
• 页数: 9页
• 分类号: O641
• 字数: 5227字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2020.02.010

摘要

腺苷酸激酶(Adenylate Kinase,AdK)是一种多底物反应酶,催化ATP·Mg2++ AMP与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(ADP-ADP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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王炜	南京大学物理学院	54	286	9.0	14.0
2	李文飞	南京大学物理学院	3	5	1.0	2.0
3	孔剑阳	南京大学物理学院	1	0	0.0	0.0