负氧离子洞

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丝氨酸蛋白酶(黑色)的负氧离子洞利用酶主链酰胺(蓝色)的氢键稳定底物(红色)过渡状态上的负电荷积聚。

负氧离子洞(英語:oxyanion hole)能够稳定去质子化的氧或醇盐上的过渡态负电荷[1],其通常由骨架酰胺或带正电荷的残基组成。稳定过渡态会降低反应所需的活化能,从而促进催化作用[2]。例如,胰凝乳蛋白酶的蛋白酶含有负氧离子洞,以稳定蛋白质水解过程中形成的四面体中间阴离子,并保护底物的带负电的氧气不受水分子的影响[3]。另外,它可以允许插入或定位基底,如果它不能占据洞(例如血红蛋白中的BPG),则会受到空间位阻的影响。催化多步反应的酶可以具有多个负氧离子洞,其稳定反应中的不同过渡态[4]

参考[编辑]

  1. ^ L, Stryer; JM, Berg; JL, Tymoczko. Biochemistry 5th. San Francisco: W.H. Freeman. 2002. ISBN 978-0-7167-4955-4. 
  2. ^ Simón, Luis; Goodman, Jonathan M. Enzyme Catalysis by Hydrogen Bonds: The Balance between Transition State Binding and Substrate Binding in Oxyanion Holes. doi:10.1021/jo901503d. 
  3. ^ Robert Ménard. Andrew C. Storer. Oxyanion Hole Interactions in Serine and Cysteine Proteases. Biological Chemistry Hoppe-Seyler. 1992, 2: 393–400. doi:10.1515/bchm3.1992.373.2.393. 
  4. ^ Kursula Petri. The Catalytic Cycle of Biosynthetic Thiolase: A Conformational Journey of an Acetyl Group through Four Binding Modes and Two Oxyanion Holes‡ 52 (December 1, 2002). Juha Ojala,Anne-Marie Lambeir,Rik K. Wierenga: 15543–15556. ISSN 0006-2960. doi:10.1021/bi0266232.