A Preorganized Electric Field Leads to Minimal Geometrical Reorientation in the Catalytic Reaction of Ketosteroid Isomerase

酮甾体 化学 电场 基态 活动站点 异构酶 基质(水族馆) 酶催化 催化作用 化学物理 领域(数学) 酶 计算化学 立体化学 原子物理学 有机化学 物理 量子力学 数学 海洋学 地质学 纯数学
作者
Yufan Wu,Stephen D. Fried,Steven G. Boxer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (22): 9993-9998 被引量:68
标识
DOI:10.1021/jacs.0c00383
摘要

Electrostatic interactions play a pivotal role in enzymatic catalysis and are increasingly modeled explicitly in computational enzyme design; nevertheless, they are challenging to measure experimentally. Using vibrational Stark effect (VSE) spectroscopy, we have measured electric fields inside the active site of the enzyme ketosteroid isomerase (KSI). These studies have shown that these fields can be unusually large, but it has been unclear to what extent they specifically stabilize the transition state (TS) relative to a ground state (GS). In the following, we use crystallography and computational modeling to show that KSI's intrinsic electric field is nearly perfectly oriented to stabilize the geometry of its reaction's TS. Moreover, we find that this electric field adjusts the orientation of its substrate in the ground state so that the substrate needs to only undergo minimal structural changes upon activation to its TS. This work provides evidence that the active site electric field in KSI is preorganized to facilitate catalysis and provides a template for how electrostatic preorganization can be measured in enzymatic systems.
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
勤劳的乐蕊完成签到,获得积分10
1秒前
果酱完成签到,获得积分10
2秒前
luis完成签到 ,获得积分10
4秒前
务实的香薇完成签到,获得积分10
6秒前
沐泫完成签到 ,获得积分10
7秒前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
7秒前
陈昇完成签到 ,获得积分10
8秒前
江吟完成签到 ,获得积分10
9秒前
LL完成签到 ,获得积分10
11秒前
DiJia完成签到 ,获得积分10
12秒前
louyu完成签到 ,获得积分0
12秒前
sijinly完成签到 ,获得积分10
13秒前
郑舒心呀完成签到 ,获得积分20
15秒前
追风筝的少女完成签到 ,获得积分10
15秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
16秒前
乔凌云完成签到 ,获得积分10
17秒前
tina完成签到,获得积分10
20秒前
601完成签到 ,获得积分10
21秒前
tt完成签到,获得积分10
23秒前
WXF完成签到 ,获得积分10
24秒前
活力的鹰完成签到 ,获得积分10
24秒前
cgs完成签到 ,获得积分10
24秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
杨秋月完成签到,获得积分10
27秒前
upward完成签到 ,获得积分10
28秒前
tszjw168完成签到 ,获得积分10
29秒前
妮娜发布了新的文献求助10
32秒前
wzk完成签到,获得积分10
33秒前
拼搏的念文完成签到 ,获得积分10
33秒前
LaixS完成签到,获得积分0
35秒前
要笑cc完成签到,获得积分0
37秒前
7747完成签到,获得积分10
37秒前
小莫完成签到 ,获得积分10
37秒前
小番茄完成签到 ,获得积分10
38秒前
CX完成签到,获得积分10
39秒前
herpes完成签到 ,获得积分0
39秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分0
39秒前
40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
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7940912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9425548
关于积分的说明 20971317
捐赠科研通 7528874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3367448
关于科研通互助平台的介绍 2504342
邀请新用户注册赠送积分活动 2399218