Suppr超能文献

控制锌指核心反应性的因素。

Factors controlling the reactivity of zinc finger cores.

机构信息

Department of Chemistry, National Tsing Hua University, Hsinchu 300, Taiwan.

出版信息

J Am Chem Soc. 2011 Jun 8;133(22):8691-703. doi: 10.1021/ja202165x. Epub 2011 May 16.

Abstract

Although the Zn(2+) cation in Zn·Cys(4), Zn·Cys(3)His, Zn·Cys(2)His(2), and Zn(2)Cys(6) cores of zinc finger (Zf) proteins typically plays a structural role, the Zn-bound thiolates in some Zf cores are reactive. Such labile Zf cores can serve as drug targets for retroviral or cancer therapies. Previous studies showed that the reactivity of a Zn-bound thiolate toward electrophiles is significantly reduced if it forms S---NH hydrogen bonds with the backbone amide. However, we found several well-known inactive Zf cores containing Cys ligands with no H-bonding interactions. Here, we show that H bonds from the peptide backbone or bonds from a second Zn cation to Zn-bound S atoms suppress the reactivity not only of these S atoms, but also of Zn-bound S* atoms with no interactions. Indeed, two or more indirect NH---S hydrogen bonds raise the free energy barrier for methylation of a Zn-bound S* in a Cys(4) core more than a direct NH---S* hydrogen bond. These findings help to elucidate why several well-known Zf cores have Cys ligands with no H bonds, but are unreactive. They also help to provide guidelines for distinguishing labile Cys-rich Zn sites from structural ones, which in turn help to identify novel potential Zf drug targets.

摘要

虽然锌指(Zf)蛋白中 Zn·Cys(4)、Zn·Cys(3)His、Zn·Cys(2)His(2)和 Zn(2)Cys(6)核心中的 Zn(2+)阳离子通常起结构作用,但一些 Zf 核心中的 Zn 结合硫醇具有反应性。这种不稳定的 Zf 核心可以作为逆转录病毒或癌症治疗的药物靶点。先前的研究表明,如果 Zn 结合硫醇与骨架酰胺形成 S---NH 氢键,其对亲电试剂的反应性会显著降低。然而,我们发现了几个含有没有氢键相互作用的 Cys 配体的知名非活性 Zf 核心。在这里,我们表明肽骨架的氢键或第二个 Zn 阳离子与 Zn 结合 S 原子的键不仅可以抑制这些 S 原子的反应性,还可以抑制没有相互作用的 Zn 结合 S原子的反应性。事实上,两个或更多间接的 NH---S 氢键使 Cys(4)核心中 Zn 结合 S的甲基化自由能垒比直接的 NH---S*氢键高得多。这些发现有助于阐明为什么几个知名的 Zf 核心具有没有氢键的 Cys 配体,但却没有反应性。它们还有助于为区分不稳定的富含 Cys 的 Zn 位点和结构型位点提供指导,从而有助于识别新的潜在 Zf 药物靶点。

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