蛋白質(zhì)中的碳水化合物 - 芳香族相互作用
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2015-11-30 , DOI: 10.1021/jacs.5b08424
Kieran L. Hudson 1 , Gail J. Bartlett 1 , Roger C. Diehl 2 , Jon Agirre 3 , Timothy Gallagher 1 , Laura L. Kiessling 2, 4 , Derek N. Woolfson 1, 5, 6

蛋白質(zhì)-碳水化合物相互作用在健康和疾病中起著關(guān)鍵作用。然而，對潛在基本力的不完整理解阻礙了定義和操縱這些相互作用。為了闡明碳水化合物識別中的常見和區(qū)分特征，我們定量分析了具有非共價結(jié)合碳水化合物的蛋白質(zhì)的 X 射線晶體結(jié)構(gòu)。在碳水化合物結(jié)合口袋中，脂肪族疏水殘基不受青睞，而芳香族側(cè)鏈則富集。最大的偏好是色氨酸，其流行率增加了 9 倍。不同單糖周圍氨基酸空間方向的變化表明特定的碳水化合物 C-H 鍵優(yōu)先與芳香族殘基相互作用。這些偏好與碳水化合物 C-H 鍵和芳香族殘基的電子特性一致。那些呈現(xiàn)正電糖 C-H 鍵斑塊的碳水化合物更常參與 CH-π 相互作用，涉及富含電子的芳香伙伴。當(dāng)在溶液中監(jiān)測碳水化合物 - 芳烴相互作用時，這些電子效應(yīng)也表現(xiàn)出來：NMR 分析表明吲哚與模型碳水化合物的缺電子 C-H 鍵結(jié)合，并且與取代的吲哚的清晰線性自由能關(guān)系支持互補的重要性驅(qū)動蛋白質(zhì)-碳水化合物相互作用的電子效應(yīng)。一起，我們的數(shù)據(jù)表明碳水化合物和芳香族殘基之間的靜電和電子互補性在驅(qū)動蛋白質(zhì) - 碳水化合物復(fù)合中起著關(guān)鍵作用。此外，這些微弱的非共價相互作用會影響哪些糖殘基與蛋白質(zhì)結(jié)合，以及它們在碳水化合物結(jié)合位點內(nèi)的定位。

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更新日期：2015-11-30

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