支酸

通过经验价键模拟精确计算分支酸变位酶反应中的热力学活化参数

摘要：分支酸变位酶 (CM) 长期以来一直用作计算化学中基准测试新方法和工具的模型系统。尽管这些酶在文献中占有重要地位，但活化焓和熵在催化分支酸转化为预苯酸盐方面所起的作用程度仍有待商榷。了解这些参数是充分理解分支酸变位酶机制的关键。在本研究中，我们利用一系列温度下的 EVB/MD 自由能扰动计算，使我们能够从单功能枯草芽孢杆菌 CM 和铜绿假单胞菌的混杂酶异分支酸丙酮酸裂解酶催化的反应的活化自由能的阿伦尼乌斯图中提取活化焓和熵。与未催化反应相比，我们的结果表明，两种酶催化反应的活化焓均显著降低，而对活化熵的影响相对较小，表明酶催化的 CM 反应是焓驱动的。此外，我们观察到枯草芽孢杆菌的单功能 CM 比其混杂对应物更有效地催化此反应。过渡态反应途径的结构分析支持了这一点，从中我们确定了解释反应焓驱动性质以及两种酶之间效率差异的关键残基。