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ID 10585
Eprint ID
10585
FullText URL
Title Alternative
ヒト由来チオキドキシン還元酵素のカルボキシル末端配列の酸化還元状態の半経験的分子軌道計算
Author
Tanaka, Hidehiko
Abstract
Semiempirical molecular orbital calculation (MOPAC) was used to estimate the enthalpy difference (ΔH) between the reduce and oxidized states of the C-terminal rebox center of human thioredoxin reductase. Heat of formation was computed by WinMOPAC 3.5Pro for the model peptides, N-Acetyl-Ser-Ile-Leu-Gly-X1-X2-Gly, whose-X1-X2-sequence was-Cys SeCys-(natural sequence), -SeCys-Cys-(reverse sequence), -Cys-Cys, and-SeCys-SeCys-. Calculation by Hamiltonian AM1 and PM3 agreed that the oxidized state with selenosulfide bonds and a diselenide bond were more favoralbe than their reduced states. Only the peptide that contained-Cys-Cys-sequence was shown to have lower enthalpy when the two Cys were in the reduced form. It has been reported that substitution of SeCys498 to Cys results in the mujtant TrxRs retaining only about 1% of the enzyme activity. The results of computational estimation supported the experimental hypothesis that the inactivation by SeCys498Cys mutation was due to the unfavorable formation of disulfide bond between Cys497-Cys498.
Abstract Alternative
ヒトのチオレドキシン還元酵素(TrxR)のカルボキシル末端配列の酸化還元に伴うエンタルピー変化を計算した。半経験的分子軌道計算 WinMOPAC 3.5Pro を用いてモデルペプチド、N-Ac-Ser-Ile-Leu-Gln-Ala-Gly-X1-X2-Gly の生成熱を算出した。X1,X2のアミノ酸配列は-SeCys-Cys、 -Cys-SeCys-、 -SeCys-SeCys-、 -Cys-Cys- のいずれかで、それぞれ酸化状態と還元状態を計算し、そのエンタルピー差を求めた。ハミルトニアン AM1 と PM3は同じ傾向の計算結果を示し、セレノスルフィドまたはジセレニドを形成するペプチドは酸化状態でより安定化するのに対して-Cys-Cys-の配列を持つペプチドは還元型の方が安定的であることを示した。ほ乳類の TrxR の SeCys498 を Cys に置換すると酵素活性が1%程度にまで低下することが報告されている。これは、変異酵素が -Cys497-Cys498- 間で酸化的架橋を形成しにくいからと考察されていたが、今回の分子軌道計算の結果は、この仮説を支持している。
Keywords
MOPAC
thioredoxin reductase
selenocysteine
enthalpy
Published Date
2003-02
Publication Title
岡山大学農学部学術報告
Publication Title Alternative
Scientific reports of the Faculty of Agriculture, Okayama University
Volume
volume92
Issue
issue1
Publisher
岡山大学農学部
Publisher Alternative
Faculty of Agriculture,Okayama University
Start Page
17
End Page
20
ISSN
0474-0254
NCID
AN00033029
Content Type
Departmental Bulletin Paper
language
英語
File Version
publisher
Refereed
False
Eprints Journal Name
srfa