DUBECKÝ, Matúš, Nils G. WALTER, Jiří ŠPONER, Michal OTYEPKA a Pavel BANÁŠ. Chemical Feasibility of the General Acid/Base Mechanism of glmS Ribozyme Self-Cleavage. Biopolymers. Hoboken: WILEY-BLACKWELL, 2015, roč. 103, č. 10, s. 550-562. ISSN 0006-3525. doi:10.1002/bip.22657.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Chemical Feasibility of the General Acid/Base Mechanism of glmS Ribozyme Self-Cleavage
Autoři DUBECKÝ, Matúš (203 Česká republika), Nils G. WALTER (840 Spojené státy), Jiří ŠPONER (203 Česká republika, garant, domácí), Michal OTYEPKA (203 Česká republika) a Pavel BANÁŠ (203 Česká republika).
Vydání Biopolymers, Hoboken, WILEY-BLACKWELL, 2015, 0006-3525.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 2.248
Kód RIV RIV/00216224:14740/15:00083966
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1002/bip.22657
UT WoS 000358620900002
Klíčová slova anglicky ribozyme; riboswitch; QM/MM; RNA catalysis; glmS
Štítky OA, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Martina Prášilová, učo 342282. Změněno: 24. 9. 2015 07:38.
Anotace
In numerous Gram-positive bacteria, the glmS ribozyme or catalytic riboswitch regulates the expression of glucosamine-6-phosphate (GlcN6P) synthase via site-specific cleavage of its sugar-phosphate backbone in response to GlcN6P ligand binding. Biochemical data have suggested a crucial catalytic role for an active site guanine (G40 in Thermoanaerobacter tengcongensis, G33 in Bacillus anthracis). We used hybrid quantum chemical/molecular mechanical (QM/MM) calculations to probe the mechanism where G40 is deprotonated and acts as a general base. The calculations suggest that the deprotonated guanine G40(-) is sufficiently reactive to overcome the thermodynamic penalty arising from its rare protonation state, and thus is able to activate the A-1(2-OH) group toward nucleophilic attack on the adjacent backbone. Furthermore, deprotonation of A-1(2-OH) and nucleophilic attack are predicted to occur as separate steps, where activation of A-1(2-OH) precedes nucleophilic attack. Conversely, the transition state associated with the rate-determining step corresponds to concurrent nucleophilic attack and protonation of the G1(O5) leaving group by the ammonium moiety of the GlcN6P cofactor. Overall, our calculations help to explain the crucial roles of G40 (as a general base) and GlcN6P (as a general acid) during glmS ribozyme self-cleavage. In addition, we show that the QM/MM description of the glmS ribozyme self-cleavage reaction is significantly more sensitive to the size of the QM region and the quality of the QM-MM coupling than that of other small ribozymes. (c) 2015 Wiley Periodicals, Inc.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaVNázev: CEITEC - central european institute of technology
VytisknoutZobrazeno: 16. 5. 2022 15:10