Сосредоточение внимания на движениях, связанных с водой и белкомВ настоящее время широко признано, что вода в сложных биологических процессах играет ключевую роль, однако это все еще не до конца изучено из-за технических проблем, связанных с исследованием изменений динамики воды во время реакции в реальном времени. Объединив жесткие экспериментальные технологии, такие как терагерцовая спектроскопия, с поглощением и анализом рентгеновских лучей, исследователи измерили изменения в связанных движениях белок-вода во время ферментативной реакции. Кроме того, с помощью моделирования молекулярной динамики они могут предоставить элементарные детали лежащего в основе механизма.
Исследуемый фермент принадлежит к семейству металлопротеиназ, участвующих в деградации белков внеклеточного матрикса.Новое биологическое явлениеИспользуя этот комплексный подход, авторы выявили новый биологический феномен, в котором движения воды не следуют классической ферментативной теории, а порождают длительные движения белок-вода, которые длятся дольше, чем один каталитический цикл.
Они наблюдают образование «водородной воронки» к сайту молекулярного узнавания. «Затем движения воды адаптируются к движениям субстрата, которые, по-видимому, имеют решающее значение для связывания», — объясняет профессор доктор Мартина Хавенит-Ньюен. Кроме того, было показано, что это новое явление зависит от партнера по связыванию, поскольку это оптимизированная молекулярная архитектура партнера по связыванию, критически важная для эффективного связывания, опосредованного водой.
В заключение, в целом эти наблюдения пересматривают классическую теорию ферментативного катализа, включая длительные движения, связанные с водой и белком, в модели функционального катализа.Проект был реализован под эгидой кластера передового опыта RESOLV — Ruhr изучает Solvation (ECX 1069) при поддержке Немецкого исследовательского фонда.
