分子动力学为β-葡萄糖苷酶的葡萄糖耐受性和抑制机制提供了新的见解

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作者：scidown 发布时间：2021-08-03 15:57:13 文章标题：

分子动力学为β-葡萄糖苷酶的葡萄糖耐受性和抑制机制提供了新的见解( Molecular Dynamics Gives New Insights into the Glucose Tolerance and Inhibition Mechanisms on β-Glucosidases )

文章作者：

LSC Costa DCB Mariano REO Rocha J Kraml LHFD Lima β -Glucosidases, GH1, GH3, glucose tolerance, slingshot mechanism, allosteric channel, molecular dynamics simulation, free energy landscape, Poisson– Boltzmann surface area, grid inhomogeneous solvation theory

文章简述：

葡萄糖苷酶是许多工业过程中具有高度重要性的酶，催化木质纤维素材料转化为生物燃料生产的可发酵糖的最后一步和限制性步骤。然而，β-葡萄糖苷酶被高浓度的产物（葡萄糖）所抑制，限制了生物燃料的工业化生产。因此，对产物抑制耐受的结构机制一直是许多研究的目标。本研究采用分子动力学(MD)模拟、自由能景观(FEL)估计、Poisson-Boltzmann比表面积(PBSA)和栅格非均匀溶剂化理论(GIST)等实验方法，试图更好地理解具有代表性的GH1β-葡萄糖苷酶和GH3酶的葡萄糖耐量和抑制机制。我们的结果表明，疏水残基Y180、W350和F349以及极性残基D238在葡萄糖释放机制中起着“弹弓机制”的作用，这种机制也依赖于变构通道(AC)。此外，水活性调节和蛋白质环运动表明，GH1β-葡萄糖苷酶比GH3具有更适合葡萄糖戒断的活性位点，这与GH1s较低的产物抑制是一致的。本文的研究结果为了解β-葡萄糖苷酶抑制和耐受该产物的分子机制提供了方向，也为工业上合理设计优化的酶制剂提供了依据。

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