一项已揭晓在《科学希望》(Science Advances)杂志上、由于默奥大学的Magnus Wolf-Watz教授向导的研究团队的研究效果,展现了镁原子怎样在催化细胞内能量分子ATP的天生历程中施展作用。ATP是细胞内至关主要的能量驱动力。
“sunbet发明关于明确种种生物历程可能具有普遍的影响,由于ATP分子加入了从肌肉运动、细胞内外物质运输到细菌熏染的各个方面,”于默奥大学化学系教授Magnus Wolf-Watz说道。
要维持生物生命的保存,细胞需要一连且大宗的ATP供应,而ATP作为细胞的燃料和信号分子至关主要。生产ATP的要害生化系统之一是腺苷酸激酶,这是一种催化ADP和AMP天生ATP的必需酶。
图片信息:当镁(绿球)与反应物结适时,腺苷酸激酶形成ATP的反应角从135度转变到168度。这个约莫30度的差别对酶爆发ATP的速率有很大的影响。
这种酶依赖镁元素才华大宗生产ATP。众所周知,镁通过静电效应催化ATP分子的化学反应,但这还缺乏以使涉及ATP的化学反应抵达所需的速率,而速率在这一历程中极为主要。
现在,由于默奥大学化学系的Magnus Wolf-Watz教授向导的国际研究团队开发出了一种新要领,展现了镁对ATP分子影响的全新层面。
要使形成ATP的化学反应爆发,AMP和ADP这两个构建块必需在腺苷酸激酶的活性位点上以准确的几何形态相对排列。研究团队发明,当镁原子使分子转动一个角度,使其准确设置到位时,反应效率抵达最佳。
“这一效果令人惊讶!它批注分子中的细小差别就能引发显著的催化效应。现在我们确切知道了镁是怎样加速细胞能量分子ATP形成的化学反应的,”Magnus Wolf-Watz教授说道。
通过于默奥大学化学系Elisabeth Sauer-Eriksson教授实验天生的晶体结构,研究职员视察到了这些角度的转变。
研究团队进一步通过得克萨斯大学阿灵顿分校Kwangho Nam教授实验室的盘算化学剖析,证实晰这些角度的转变与酶结构爆发的更大转变之间的关联。这一发明提供了酶的结构与其催化效应之间恒久以来一直在寻找的联系。
杂志:Science Advances
DOI:10.1126/sciadv.ado5504