文献类型：期刊文章

作　　者：张超[1] 吕旭东[1] 马宇飞[1] 颜菲[1] 王翠红[2] 张美玲[1]

ZHANG Chao;LV Xu-Dong;MA Yu-Fei;YAN Fei;WANG Cui-Hong;ZHANG Mei-Ling(Biomedical Laboratory,School of Biomedical Engineering and Technology,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China; Department of Physics,School of Science,Tianjin Chengjian University,Tianjin 300384,China)

机构地区：[1]天津医科大学生物医学工程与技术学院生物物理实验室,天津300070 [2]天津城建大学理学院物理系,天津300384

出　　处：《中国生物化学与分子生物学报》

基　　金：国家自然科学基金(No.10904111,No.11604238);天津市自然科学基金(No.11JCYBJC14500);天津市教委科研计划项目(No.2019KJ175)资助。

年　　份：2020

卷　　号：36

期　　号：6

起止页码：689-698

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、JST、PUBMED、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：细胞色素酶P4504(CYP4)家族是人类第二大CYP家族,除CYP4F8、CYP4F12、CYP4X1和CYP4Z1外,大多数CYP4酶都是ω-羟化酶。CYP4Z1是CYP4家族的一个新成员,是目前研究甚少的"孤儿"酶之一,它的过表达会促进乳腺癌中的肿瘤血管生成和生长,并与某些高恶性肿瘤及愈后不良相关,是癌症治疗的潜在药物靶标。月桂酸在各种癌症的治疗和术后康复的调节中发挥重要作用。据报道,月桂酸的链内羟基化由细胞色素CYP4Z1催化,但其催化机制尚不清楚。在这项研究中,使用了量化计算、同源建模、分子对接、分子动力学模拟、自由能分析和主成分分析等方法,深入研究月桂酸羟基化的代谢特征。基于血红素和月桂酸模型的量化计算表明,潜在的羟基化位点的夺氢能垒范围为56.2至85.1 kJ/mol,其中ω-4位点的能垒最低。分子对接的结果表明,活性位点附近的Ser383、Ser113在稳定月桂酸的过程中发挥重要作用。分子动力学模拟结果表明,血红素平面与π-π相互作用形成的共同相互作用,促使ω-4位点更靠近活性氧,这与研究观察结果是一致的。当参与形成π-π相互作用的Phe313突变为Ala313时,对催化选择性的影响消失。自由能分析表明,CYP4Z1活性位点周围的芳香族氨基酸对催化选择性发挥决定性作用。本文探究细胞色素酶P4504Z1主要催化月桂酸的ω-4位点,决定该区域选择性的因素是芳香族氨基酸的π-π相互作用。

关 键 词：细胞色素酶P4504Z1  分子动力学模拟 量化计算  点突变

分 类 号：Q55]