|
ДокладыМеханизмы разрыва Р-О связи органофосфатов в активных центрах ферментовМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет, кафедра физической химии, Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3 Тел.: (495)939-48-40, E-mail: mulashkinati@my.msu.ru 1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Россия, 117997, Москва, ул. Косыгина, 4 2ФИЦ Биотехнологии РАН, Россия, 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 33, стр. 2 Химические реакции, связанные с разрывом Р-О связей в эфирах фосфорной кислоты, имеют ключевое значение в биохимии: фосфорные эфиры нуклеозидов необходимы в биологических системах как составляющие ДНК, РНК и многих кофакторов и метаболитов. Кроме того, органофосфаты используют в бытовых целях в качестве пестицидов, гербицидов, пластификаторов, антипиренов и боевых отравляющих веществ. Известно, что реакции разрыва Р-О связи могут происходить ступенчато с образованием устойчивого интермедиата, либо согласовано через переходное состояние. Кроме того, в зависимости от степени образования связи P-ONu и расщепления P-OLG связи различают диссоциативный и ассоциативный механизмы. При диссоциативном механизме разрыв P-OLG связи предшествует образованию P-ONu связи, а при ассоциативном механизме нуклеофильная атака предшествует разрыву P-OLG. В данной работе, на основе десятка систем белковых молекул с нуклеозидфосфатами, был предложен критерий определения типа механизма без детального расчета всей реакции, а только по анализу электронной плотности в структуре фермент-субстратного комплекса. Кроме того, в данной работе был подробно изучен ассоциативный механизм реакции гидролиза четырех органофосфатов в активном центре фосфотриэстераз. Фосфотриэстеразы – это бактериальные ферменты известные своей способностью гидролизовать органофосфаты, которые используются в качетстве пестицидов, антипиренов и боевых отравляющих средств. В данной работе было проведено сравнение реакции гидролиза ораганофосфатов фосфотриэстеразами из двух различных бактерий: Pseudomonas diminuta (Pd-PTE) и Sphingobium sp. (Sb-PTE). Были показаны различия в механизмах реакции гидролиза органофосфатов в активных центрах двух фосфотриэстераз, которые обуславливают различную каталитическую активность данных ферментов по отношению органофосфатов с хорошими и плохими уходящими группами. Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова при финансовой поддержке РНФ (проект № 19-73-20032).
Материалы доклада |
