Suppr超能文献

人源拓扑异构酶 IIα 的 ATP 酶结构域中 ATP 水解的催化机制。

Catalytic Mechanism of ATP Hydrolysis in the ATPase Domain of Human DNA Topoisomerase IIα.

机构信息

National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, SI-1001 Ljubljana, Slovenia.

Faculty of Pharmacy, University of Ljubljana, Aškerčeva 7, SI 1000 Ljubljana, Slovenia.

出版信息

J Chem Inf Model. 2022 Aug 22;62(16):3896-3909. doi: 10.1021/acs.jcim.2c00303. Epub 2022 Aug 10.

Abstract

Human DNA topoisomerase IIα is a biological nanomachine that regulates the topological changes of the DNA molecule and is considered a prime target for anticancer drugs. Despite intensive research, many atomic details about its mechanism of action remain unknown. We investigated the ATPase domain, a segment of the human DNA topoisomerase IIα, using all-atom molecular simulations, multiscale quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) calculations, and a point mutation study. The results suggested that the binding of ATP affects the overall dynamics of the ATPase dimer. Reaction modeling revealed that ATP hydrolysis favors the dissociative substrate-assisted reaction mechanism with the catalytic Glu87 serving to properly position and polarize the lytic water molecule. The point mutation study complemented our computational results, demonstrating that Lys378, part of the important QTK loop, acts as a stabilizing residue. The work aims to pave the way to a deeper understanding of these important molecular motors and to advance the development of new therapeutics.

摘要

人类 DNA 拓扑异构酶 IIα 是一种调控 DNA 分子拓扑变化的生物纳米机器,被认为是抗癌药物的主要靶点。尽管进行了深入的研究,但该分子的作用机制仍有许多原子细节尚不清楚。我们使用全原子分子模拟、多尺度量子力学/分子力学(QM/MM)计算和点突变研究,对人类 DNA 拓扑异构酶 IIα 的 ATP 酶结构域进行了研究。结果表明,ATP 的结合会影响 ATP 酶二聚体的整体动力学。反应建模揭示了 ATP 水解有利于具有催化 Glu87 适当定位和极化裂解水分子的解联底物辅助反应机制。点突变研究补充了我们的计算结果,表明 QTK 环的一部分重要残基 Lys378 作为稳定残基发挥作用。这项工作旨在为深入了解这些重要的分子马达铺平道路,并推进新疗法的开发。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/beb5/9400105/f8218b5e6d32/ci2c00303_0002.jpg

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验