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决明查尔酮合成酶的同源模建和分子模拟对接
  • ISSN号:1001-6880
  • 期刊名称:《天然产物研究与开发》
  • 时间:0
  • 分类:Q946-3[生物学—植物学]
  • 作者机构:[1]西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31271302);教育部中央高校基本科研业务费专项资金项目(SWJTUllCXll4);国家级大学生创新创业训练计划项目(201210613050)
中文摘要:

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物中类黄酮生物合成途径的关键酶,其催化对-香豆酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A发生缩合反应。本研究以苜蓿CHS的晶体为模板,利用同源建模构建决明CHS的三维模型。经过动力学优化后,决明CHS的三维模型与苜蓿CHS的结构极为相似,主要由甜螺旋和β-折叠构成,其中有13个α螺旋,占32.82%,15个β折叠,占19.23%,无规则卷曲占47.95%。模型验证结果表明决明CHS的三维模型具有合理的立体化学性质与氨基酸相容性。决明CHS含有两个重要的结构域:对.香豆酰辅酶A结合域与丙二酸单酰辅酶A结合域。决明CHS与对.香豆酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A的结合主要通过氢键与范德华力。决明CHS中Cysl64、His303与活性中心的H2O能够形成电子传递体系,参与对-香豆酰辅酶A形成CHS-对-香豆酰基中间产物。本研究结果为利用此类CHS三维模型研究其催化机理和分子工程改造奠定基础。

英文摘要:

Chalcone synthase (CHS) is a key enzyme of the flavonoid biosynthesis pathway in plants. The reaction cata- lyzed by CHS involves the condensation of p-coumaroyl-CoA and malonyl-CoA molecules. In this study, a three dimen- sional model of CHS from Senna tora was constructed by homology modeling using the crystal structure of CHS from Medicago sativa as a template. The three dimensional structure of CHS from Senna tora,which was mainly composed of α-helices and some B-sheets,was similar to that of CHS from M. sativa. After validation,the stereochemistry and internal consistency of the CHS model were reasonable. CHS model had two individual domains : one was responsible for the bind- ing of p-coumaroyl-CoA and another one took charge of the binding of malonyl-CoA. The binding between CHS model and ligands depended on mainly hydrogen bonds and van der Waals interactions. It was proposed that the formation of p- coumaroyl-enzyme intermediate involved His303, Cys164 residues and water molecules. An electron was transferred from water molecules within the reaction center to the imidazole ring of His303, and further to Cys164 giving rise to the forma- tion of CHS-ligands complex. Such results would lay a foundation of the catalytic mechanism and molecular reforming.

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期刊信息
  • 《天然产物研究与开发》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院成都文献情报中心
  • 主编:方曙(执行)
  • 地址:成都市一环路南二段16号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:trcw@clas.ac.cn
  • 电话:028-85210304
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-6880
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1335/Q
  • 邮发代号:62-107
  • 获奖情况:
  • 1996年被评为四川省首界优秀期刊,2000年被评为四川省第二界优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:29369