镁自旋影响三磷酸腺苷活性
生物物理
2009-07-16 v1
摘要
采用Schlegel-Frisch从头算分子动力学(ADMP)(DFT:B3LYP)，温度T=310 K，研究了水环境(由78个水分子模拟)中三磷酸腺苷(ATP)、ATP子系统与镁辅因子[Mg(H2O)6]2+、Mg子系统在单重态(S)和三重态(T)下的络合作用。计算证明，ATP裂解方式由Mg的电子自旋决定。在S态下，Mg优先螯合γ-β-磷酸氧(O1-O2)，而在T态下，它螯合β-α-磷酸氧(O2-O3)或产生单键中间体。与引发离子反应路径的螯合物不同，单键中间体启动了ATP裂解的自由基路径，产生高活性的腺苷一磷酸离子自由基.AMP-，该自由基先前已在CIDNP(化学诱导动态核极化)实验中被观测到(A.A. Tulub, 2006)。自由基路径对Mg核自旋高度敏感，核自旋通过超精细相互作用促进未配对电子自旋的产生。Mg在ATP裂解中的独特作用源于其作为独特氧化还原中心的能力，即先接受来自ATP的一个电子，然后将其回馈给产物。Mg的氧化还原活性在T态和S态下有所不同，并影响配位水分子的数量。这些发现为NTP(N=核苷)能量学和NTP操作分子(包括蛋白质)的组装提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.0907.2631,
title = {Mg spin affects adenosinetriphosphate activity},
author = {Alexander A Tulub},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.2631},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 4 figures