Utilization of Cofactor Binding Energy for Enzyme Catalysis: Formate Dehydrogenase-Catalyzed Reactions of the Whole NAD Cofactor and Cofactor Pieces

作者
Judith R. Cristobal,Richard W. Nagorski,John P. Richard
出处
期刊:Biochemistry [American Chemical Society]
卷期号:62 (15): 2314-2324 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.biochem.3c00290
摘要

The pressure to optimize enzymatic rate accelerations has driven the evolution of the induced-fit mechanism for enzyme catalysts where the binding interactions of nonreacting phosphodianion or adenosyl substrate pieces drive enzyme conformational changes to form protein substrate cages that are activated for catalysis. We report the results of experiments to test the hypothesis that utilization of the binding energy of the adenosine 5′-diphosphate ribose (ADP-ribose) fragment of the NAD cofactor to drive a protein conformational change activates Candida boidinii formate dehydrogenase ( Cb FDH) for catalysis of hydride transfer from formate to NAD + . The ADP-ribose fragment provides a >14 kcal/mol stabilization of the transition state for Cb FDH-catalyzed hydride transfer from formate to NAD + . This is larger than the ca. 6 kcal/mol stabilization of the ground-state Michaelis complex between Cb FDH and NAD + ( K NAD = 0.032 mM). The ADP, AMP, and ribose 5′-phosphate fragments of NAD + activate Cb FDH for catalysis of hydride transfer from formate to nicotinamide riboside (NR). At a 1.0 M standard state, these activators stabilize the hydride transfer transition states by ≈5.5 (ADP), 5.5 (AMP), and 4.4 (ribose 5′-phosphate) kcal/mol. We propose that activation by these cofactor fragments is partly or entirely due to the ion-pair interaction between the guanidino side chain cation of R174 and the activator phosphate anion. This substitutes for the interaction between the α-adenosyl pyrophosphate anion of the whole NAD + cofactor that holds Cb FDH in the catalytically active closed conformation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天之骄姿001完成签到,获得积分10
刚刚
aurevoir完成签到,获得积分10
刚刚
光年完成签到,获得积分10
刚刚
zhengzhao完成签到,获得积分10
1秒前
吴语兰完成签到 ,获得积分10
1秒前
清风完成签到 ,获得积分0
1秒前
热情的乐荷完成签到,获得积分10
1秒前
小白完成签到,获得积分0
1秒前
大碗完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
调皮嫣娆完成签到,获得积分10
2秒前
nyfz2002发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
zk001完成签到,获得积分10
4秒前
tianj完成签到,获得积分10
5秒前
Parsee完成签到,获得积分10
5秒前
善良书蕾发布了新的文献求助10
5秒前
加一点荒谬完成签到,获得积分10
5秒前
LY发布了新的文献求助30
5秒前
popo完成签到,获得积分10
6秒前
神勇映安完成签到,获得积分10
6秒前
火星上的万天完成签到,获得积分10
6秒前
危机的百褶裙完成签到,获得积分10
7秒前
特独斩完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助llll采纳,获得10
7秒前
东北饿霸完成签到,获得积分10
7秒前
yujihaiasdfg完成签到,获得积分10
7秒前
调皮的代双完成签到 ,获得积分10
7秒前
zmh完成签到,获得积分10
7秒前
寒烟完成签到,获得积分10
8秒前
mawenyu完成签到,获得积分10
8秒前
PSQ完成签到,获得积分10
8秒前
ning完成签到,获得积分10
8秒前
komorebi完成签到 ,获得积分10
8秒前
卷心菜完成签到,获得积分10
8秒前
潇洒的妙芙完成签到,获得积分10
8秒前
胡志远完成签到 ,获得积分10
9秒前
元谷雪完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7613347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188660
关于积分的说明 19685251
捐赠科研通 7186393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270802
关于科研通互助平台的介绍 2434349
邀请新用户注册赠送积分活动 2265732