SET区域Rubisco赖氨酸甲基化转移酶催化赖氨酸多重甲基化的量子力学研究

用从头计算和DFT方法计算S-腺苷甲锍氨酸多重甲基化赖氨酸的反应机理.气相中非催化反应的能垒比较低,反应势能剖面类似于SN2反应,而在电介质中,反应能垒很高.在B3LYP/6-31G*和ONIOM(MP2:B 3LYP)水平,研究了Rubisco大亚基甲基转移酶活性位点的三个残基催化转移甲基到赖氨酸反应的过程.在ONIOM(MP2:B3LYP)水平,预测的反应能垒为82.8kJ/mol,与从实验得到的87.4kJ/mol接近.计算结果表明,酶对过渡态并没有特殊的稳定作用,主要通过为反应物提供一个没有溶剂的环境,用临近的残基把亲电和亲核的底物连接在一起,进而促使甲基化反应的进行.