Untersuchung der GAP-katalysierten GTP-Hydrolyse mit Dichtefunktionaltheorie und MD-Simulationen

Beim Ras-RasGAP-Komplex ist die Hydrolyse des Guanosintriphosphats stark beschleunigt im Vergleich zu Ras allein. Dies wird hauptsächlich durch den Argininfinger R789 verursacht, der direkt zur Triphosphatgruppe zeigt. QM/MM-Simulationen wurden durchgeführt, bei denen das Triphosphat quantenmechanisch mithilfe der DFT behandelt wurde, während der Proteinkomplex und die Wasserumgebung klassisch beschrieben wurden. Im Vergleich zu Ras sind beim Ras-RasGAP-Komplex die entscheidende Elektronenverschiebung, die Bindungsverlängerung und die Verdrillung hin zu einer ekliptischen gamma-beta-Orientierung wesentlich stärker ausgeprägt. Der Argininfinger interagiert durch Verdrängung von Wassermolekülen aus der Bindenische. Das resultierende verstärkte elektrische Feld katalysiert den Bindungsbruch. Eine hypothetische Protonierung des beta-Phosphats führt zum Bindungsbruch. Nach Abschluss der Hydrolyse sind die Schwingungen des Mono- und Diphosphats über Dipol-Dipol-Wechselwirkung gekoppelt.

Metadaten
Author:	Henrik te Heesen GND
URN:	urn:nbn:de:hbz:294-21001
Referee:	Jürgen Schlitter GND, Klaus Gerwert ORCiD GND
Document Type:	Doctoral Thesis
Language:	German
Date of Publication (online):	2008/01/15
Date of first Publication:	2008/01/15
Publishing Institution:	Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:	Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:	2007/12/19
Creating Corporation:	Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:	Guanosintriphosphat, Arginin; Wassermolekül; Enzymsubstrat; Ab-initio-Rechnung
Institutes/Facilities:	Lehrstuhl für Biophysik
Dewey Decimal Classification:	Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
faculties:	Fakultät für Physik und Astronomie
Licence (German):	Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht

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