QM/MM Studies of Hairpin Ribozyme Self-Cleavage Suggest the Feasibility of Multiple Competing Reaction Mechanisms
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F11%3A33118089" target="_blank" >RIV/61989592:15310/11:33118089 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/00216224:14740/11:00050558 RIV/68081707:_____/11:00440900
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/jp206963g" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1021/jp206963g</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/jp206963g" target="_blank" >10.1021/jp206963g</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
QM/MM Studies of Hairpin Ribozyme Self-Cleavage Suggest the Feasibility of Multiple Competing Reaction Mechanisms
Popis výsledku v původním jazyce
The hairpin ribozyme is a prominent member of small ribozymes since it does not require metal ions to achieve catalysis. Guanine 8 (G8) and adenine 38 (A38) have been identified as key participants in self-cleavage and -ligation. We have carried out hybrid quantum-mechanical/molecular mechanical (QM/MM) calculations to evaluate the energy along several putative reaction pathways. The error of our DFT description of the QM region was tested and shown to be ~1 kcal/mol. We find that self-cleavage of the hairpin ribozyme may follow several competing microscopic reaction mechanisms, all with calculated activation barriers in good agreement with those from experiment (20-21 kcal/mol). The initial nucleophilic attack of the A-1(2'-OH) group on the scissile phosphate is predicted to be rate-limiting in all these mechanisms. An unprotonated G8- (together with A38H+) yields a feasible activation barrier (20.4 kcal/mol). Proton transfer to a non-bridging phosphate oxygen also leads to feasible r
Název v anglickém jazyce
QM/MM Studies of Hairpin Ribozyme Self-Cleavage Suggest the Feasibility of Multiple Competing Reaction Mechanisms
Popis výsledku anglicky
The hairpin ribozyme is a prominent member of small ribozymes since it does not require metal ions to achieve catalysis. Guanine 8 (G8) and adenine 38 (A38) have been identified as key participants in self-cleavage and -ligation. We have carried out hybrid quantum-mechanical/molecular mechanical (QM/MM) calculations to evaluate the energy along several putative reaction pathways. The error of our DFT description of the QM region was tested and shown to be ~1 kcal/mol. We find that self-cleavage of the hairpin ribozyme may follow several competing microscopic reaction mechanisms, all with calculated activation barriers in good agreement with those from experiment (20-21 kcal/mol). The initial nucleophilic attack of the A-1(2'-OH) group on the scissile phosphate is predicted to be rate-limiting in all these mechanisms. An unprotonated G8- (together with A38H+) yields a feasible activation barrier (20.4 kcal/mol). Proton transfer to a non-bridging phosphate oxygen also leads to feasible r
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
Ostatní
Rok uplatnění
2011
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry B
ISSN
1520-6106
e-ISSN
—
Svazek periodika
115
Číslo periodika v rámci svazku
47
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
14
Strana od-do
13911-13924
Kód UT WoS článku
000297195400014
EID výsledku v databázi Scopus
—