丝氨酸蛋白酶中催化三元组内氢键的作用

为了探究丝氨酸蛋白酶催化效率的来源,本文分别研究了丝氨酸酶催化水解多肽CI2、MCTI-A和六肽(SUB)的过程中催化三元组内的氢键所起的作用.首先采用QM/MM-MD方法计算了在酶-底物复合物和过渡态下组氨酸和天冬氨酸之间质子转移的自由能曲线.结果表明低能垒氢键仅在CI2酰化反应的过渡态区域形成,而在MCTIA和SUB酰化反应中均是正常氢键.与MCTI-A相比,CI2和SUB体系中氢键强度在过渡态时显著增强,因此相应的酰化反应能垒明显降低.过渡态区域形成的低能垒氢键显然有助于加速酰化反应,同时研究也表明正常氢键也有可能降低能垒.氢键降低能垒的关键则在于过渡态下氢键强度的增加程度,而不是其是否生成了低能垒氢键.本文为研究催化三元组间的氢键在丝氨酸蛋白酶中的作用提供了新思路,并有助于理解丝氨酸蛋白酶中催化三元组的催化机制.

蛋白质结构中氨基酸残基聚集体的识别与分析

在蛋白质结构中,氨基酸残基并不是单独行使其功能.几个残基通常聚集在一起,共同承担生物学角色.本文通过对蛋白质结构内残基的空间分布进行分析,提取出从两个残基到五个残基的组合,并统计出它们出现的频率和频率分布.二元组在维系蛋白质三级结构中起重要作用,而三元组、四元组和五元组与蛋白质的功能有着密切的关系.这些多元组可为蛋白质结构及功能的研究提供必要的信息.