Suppr超能文献

用QM/MM方法绘制蛋白质电子转移途径。

Mapping protein electron transfer pathways with QM/MM methods.

作者信息

Guallar Victor, Wallrapp Frank

机构信息

Life Science Department, Barcelona Supercomputing Center, Jordi Girona 29, Barcelona, Spain.

出版信息

J R Soc Interface. 2008 Dec 6;5 Suppl 3(Suppl 3):S233-9. doi: 10.1098/rsif.2008.0061.focus.

Abstract

Mixed quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) methods offer a valuable computational tool for understanding the electron transfer pathway in protein-substrate interactions and protein-protein complexes. These hybrid methods are capable of solving the Schrödinger equation on a small subset of the protein, the quantum region, describing its electronic structure under the polarization effects of the remainder of the protein. By selectively turning on and off different residues in the quantum region, we are able to obtain the electron pathway for short- and large-range interactions. Here, we summarize recent studies involving the protein-substrate interaction in cytochrome P450 camphor, ascorbate peroxidase and cytochrome c peroxidase, and propose a novel approach for the long-range protein-protein electron transfer. The results on ascorbate peroxidase and cytochrome c peroxidase reveal the importance of the propionate groups in the electron transfer pathway. The long-range protein-protein electron transfer has been studied on the cytochrome c peroxidase-cytochrome c complex. The results indicate the importance of Phe82 and Cys81 on cytochrome c, and of Asn196, Ala194, Ala176 and His175 on cytochrome c peroxidase.

摘要

混合量子力学/分子力学(QM/MM)方法为理解蛋白质-底物相互作用和蛋白质-蛋白质复合物中的电子转移途径提供了一种有价值的计算工具。这些混合方法能够在蛋白质的一个小子集(量子区域)上求解薛定谔方程,描述其在蛋白质其余部分的极化效应下的电子结构。通过在量子区域中选择性地开启和关闭不同的残基,我们能够获得短程和长程相互作用的电子途径。在此,我们总结了最近涉及细胞色素P450樟脑、抗坏血酸过氧化物酶和细胞色素c过氧化物酶中蛋白质-底物相互作用的研究,并提出了一种用于长程蛋白质-蛋白质电子转移的新方法。抗坏血酸过氧化物酶和细胞色素c过氧化物酶的结果揭示了丙酸基团在电子转移途径中的重要性。在细胞色素c过氧化物酶-细胞色素c复合物上研究了长程蛋白质-蛋白质电子转移。结果表明细胞色素c上的Phe82和Cys81以及细胞色素c过氧化物酶上的Asn196、Ala194、Ala176和His175的重要性。

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