J 2015

Exploring Reaction Pathways for O-GlcNAc Transferase Catalysis. A String Method Study

KUMARI, Manju; Stanislav KOZMON; Petr KULHÁNEK; Jakub ŠTĚPÁN; Igor TVAROŠKA et al.

Základní údaje

Originální název

Exploring Reaction Pathways for O-GlcNAc Transferase Catalysis. A String Method Study

Autoři

KUMARI, Manju; Stanislav KOZMON; Petr KULHÁNEK; Jakub ŠTĚPÁN; Igor TVAROŠKA a Jaroslav KOČA

Vydání

Journal of Physical Chemistry B, WASHINGTON, AMER CHEMICAL SOC, 2015, 1520-6106

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.187

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14740/15:00085002

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

CATALYTIC MECHANISM; PK(A) VALUES; ENERGY PATHS; GLYCOSYLTRANSFERASES; SIMULATIONS; PROTEIN; RATIONALIZATION; METABOLISM; SUBSTRATE; CLEAVAGE

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 30. 11. 2015 09:39, Martina Prášilová

Anotace

V originále

The inverting O-GlcNAc glycosyltransferase (OGT) is an important post-translation enzyme, which catalyzes the transfer of N-acetylglucosamine from UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) to the hydroxyl group of the Ser/Thr of cytoplasmic, nuclear, and mitochondrial proteins. In the past, three different catalytic bases were proposed for the reaction: His498, alpha-phosphate, and Asp554. In this study, we used hybrid quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) Car-Parrinello molecular dynamics to investigate reaction paths using alpha-phosphate and Asp554 as the catalytic bases. The string method was used to calculate the free-energy reaction profiles of the tested mechanisms. During the investigations, an additional mechanism was observed. In this mechanism, a proton is transferred to alpha-phosphate via a water molecule. Our calculations show that the mechanism with alpha-phosphate acting as the base is favorable. This reaction has a rate-limiting free-energy barrier of 23.5 kcal/mol, whereas reactions utilizing Asp554 and water-assisted alpha-phosphate have barriers of 41.7 and 40.9 kcal/mol, respectively. Our simulations provide a new insight into the catalysis of OGT and may thus guide rational drug design of transition-state analogue inhibitors with potential therapeutic use.

Návaznosti

ED1.1.00/02.0068, projekt VaV
Název: CEITEC - central european institute of technology
LH13055, projekt VaV
Název: Multidisciplinární přístup k návrhu léčiv - Inhibice proteinů s návazností na cukry (Akronym: MADICA)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Multidisciplinární přístup k návrhu léčiv - Inhibice proteinů s návazností na sacharidy
286154, interní kód MU
Název: SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future (Akronym: SYLICA)
Investor: Evropská unie, SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future, Kapacity