西洋わさびペルオキシダーゼ酵素におけるアルギニン38の役割再訪：計算調査

野生型（WT）およびArg38Leu変異（R38L）西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）を伴う過酸化水素複合体の分子動力学シミュレーションは、300 Kでナノ秒タイムスケールでナノ秒タイムスケールで実行されました。HRPの化学的特徴における保存されたArg38およびHis42残基は、化合物（CPD0）で始まる生物学的活性の根底にあります。WT-HRP酵素では、電流分子ダイナミクスシミュレーションが初めて、Arg38残基を示しています。-H（2）O（2）Poulos-KrautメカニズムによるHeme-h（2）O（2）破壊を導くプロトン移動反応の発生に適した複合体。一方、R38L変異体は、ヘム反応ポケットに水溶媒分子の存在が存在し、初期Heme-H（2）O（2）錯体形成を味わう「湿った酵素」と見なすことができ、触媒効率を低下させます。実験速度測定との一致。さらに、Arg38Leu変異はHeme-H（2）O（2）複合体から遠く離れたHis42残基を押し、直接的なプロトン移動をする可能性は低いことに注意し、変異体では最初の水分子が関与する可能性があることを示唆していることに注意してください。Poulos-Krautメカニズムのステップ。

Molecular dynamics simulations on hydrogen peroxide complex with wild-type (WT) and Arg38Leu mutated (R38L) Horseradish Peroxidase (HRP) were carried out over nanoseconds timescale in water solution at 300 K. Comparison of the results provides interesting insights about the role of highly conserved Arg38 and His42 residues in the chemical features of HRP, underlying its biological activity which initiates with Compound0 (Cpd0). In the WT-HRP enzyme current molecular dynamics simulations show, for the first time, that Arg38 residue: i) prevents the entrance of water inside the reaction cavity, hence providing a hydrophobic reactive scenario, ii) it maintains the distance between His42 and heme-H(2)O(2) complex suitable for the occurrence of proton transfer reaction leading, thereafter, to heme-H(2)O(2) disruption according to Poulos-Kraut mechanism. On the other hand, R38L mutant can be considered as a "wet enzyme" where the presence of water solvent molecules in the heme reaction pocket, unfavoring the initial heme-H(2)O(2) complex formation, decreases the catalytic efficiency in agreement with experimental kinetics measurements. Furthermore, we note that Arg38Leu mutation pushes the His42 residue far from the heme-H(2)O(2) complex, making unlikely a direct proton transfer and suggesting that, in the mutant, a solvent water molecule could be involved in the first step of the Poulos-Kraut mechanism.