Computer simulations of methylamine dehydrogenase

  • Der geschwindigkeitsbestimmende Protonentransfer in der reduktiven Halbreaktion des bakteriellen Enzyms Methylamin-Dehydrogenase (MADH) mit dessen nativem Substrat Methylamin (MA) wird unter Verwendung beschleunigter QM/MM Molekulardynamik-Simulation bei Umgebungstemperatur untersucht. Die generierten mehrdimensionalen Landschaften der freien Energie der Reaktion bilden zwei sehr ähnliche Reaktionspfade zu den beiden potentiellen Protonenakzeptoren, den Sauerstoffatomen OD1 oder OD2 ab. Der Protonentransfer zu OD2 wird sowohl kinetisch als auch thermodynamisch um ca. 2 kKal/Mol bevorzugt. Weitere mechanistische Untersuchungen der generierten Trajektorien legen offen, dass die Wasserstoffbrücke zwischen Thr122\(\beta\) und OD1 auch im Übergangszustand für die beiden potentiellen Reaktionspfade Bestand hat. Die Populationsanalyse der Elektronendichte bestätigt, dass elektrische Ladung im Zuge der Oxidation des Substrats in das Ringsystem des TTQ-Kofaktors delokaliziert wird.

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Metadaten
Author:Theodros Gaschau Tena ZellekeGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-57247
Subtitle (English):free energy landscape and proton transfer pathways in oxidative deamination of methylamine
Referee:Dominik MarxGND, Lars V. SchäferORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2018/06/05
Date of first Publication:2018/06/05
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2018/03/14
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Computersimulation; Molekulardynamik; Reaktionsmechanismus; Enzymkatalyse; Protonentransfer
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Theoretische Chemie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht