JANOŠ, Pavel, Tomáš TRNKA, Stanislav KOZMON, Igor TVAROŠKA a Jaroslav KOČA. Different QM/MM Approaches To Elucidate Enzymatic Reactions: Case Study on ppGalNAcT2. Journal of Chemical Theory and Computation. Washington: American Chemical Society, 2016, roč. 12, č. 12, s. 6062-6076. ISSN 1549-9618. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.6b00531.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Different QM/MM Approaches To Elucidate Enzymatic Reactions: Case Study on ppGalNAcT2
Autoři JANOŠ, Pavel (203 Česká republika, domácí), Tomáš TRNKA (203 Česká republika, domácí), Stanislav KOZMON (703 Slovensko, domácí), Igor TVAROŠKA (703 Slovensko, domácí) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Journal of Chemical Theory and Computation, Washington, American Chemical Society, 2016, 1549-9618.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 5.245
Kód RIV RIV/00216224:14740/16:00088632
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.6b00531
UT WoS 000389866500033
Klíčová slova anglicky QM/MM; glycosyltransferase; reaction mechanism; enzyme; DFT; Ab Initio MD
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc., učo 610. Změněno: 9. 4. 2017 11:44.
Anotace
Hybrid QM/MM computational studies can provide invaluable insight into the mechanisms of enzymatic reactions that can be exploited for rational drug design. Various approaches are available for such studies. However, their strengths and weaknesses may not be immediately apparent. Using the retaining glycosyltransferase ppGalNAcT2 as a case study, we compare different methodologies used to obtain reaction paths and transition state information. Ab Initio MD using CPMD coupled with the String Method is used to derive the minimum free energy reaction path. The geometrical features of the free energy path, especially around the transition state, agree with the minimum potential energy path obtained by the much less computationally expensive Nudged Elastic Band method. The barrier energy, however, differs by 8 kcal/mol. The free energy surface generated by metadynamics provides a rough overview of the reaction and can confirm the physical relevance of optimized paths or provide an initial guess for path optimization methods. Calculations of enzymatic reactions are usually performed at best at the DFT level of theory. A comparison of widely used functionals with high-level DLPNO-CCSD(T)/CBS data on the potential energy profile serves as a validation of the usability of DFT for this type of enzymatic reaction. The M06-2X meta-hybrid functional in particular matches the DLPNO-CCSD(T)/CBS reference extremely well with errors within 1 kcal/mol. However, even pure-GGA functional OPBE provides sufficient accuracy for this type of study.
Návaznosti
GA13-25401S, projekt VaVNázev: Studium proteinů z patogenů zapojených do rozpoznávání hostitelského organismu
Investor: Grantová agentura ČR, Studium proteinu z patogenu zapojených do rozpoznávání hostitelského organismu
LM2015085, projekt VaVNázev: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
LQ1601, projekt VaVNázev: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
VytisknoutZobrazeno: 29. 9. 2024 11:01