Understanding enzymatic reaction mechanisms using QM/MM simulations

  • Ziel dieser Dissertation war es, mittels \(\textit {ab initio}\) Molekulardynamiksimulationen den noch nicht vollständig aufgeklärten Mechanismus der Nukleotidhydrolyse durch das humane Enzym Guanylat-bindendes Protein 1 zu erforschen. hGBP1 ist ein Mitglied der Dynamin-Superfamilie großer GTPasen und katalysiert die Hydrolyse von GTP zu GDP und GMP. Aufgrund der vorliegenden Zeitskala der Hydrolyse-Reaktion, wurde die Metadynamik-Methode benutzt, um die freie Energie des Systems zu berechnen. Um den Einfluss des Proteins auf den Mechanismus zu erfassen, wurde ein Referenzsystem ohne die Proteinumgebung untersucht. Dazu wurde die Hydrolyse in reinem Wasser bei neutralem pH betrachtet. Da eine Herabsetzung des pH-Wertes zu einer Beschleunigung der Hydrolyse führt, wurde der Mechanismus auch bei niedrigem pH untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Mechanismen der Hydrolyse von GTP zu GDP in reinem Wasser unterschiedlich sind und dass die Reaktion durch hGBP1 einen anderen Mechanismus aufweist.

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Metadaten
Author:Rachel Elizabeth GlavesGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-36555
Subtitle (English):hydrolysis of nucleotides in solution and in hGBP1
Referee:Dominik MarxGND, Christian HerrmannORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2013/02/07
Date of first Publication:2013/02/07
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2012/11/30
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Enzym; Molekulardynamik; Dynamik, Hydrolyse; Simulation
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Theoretische Chemie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
faculties:Fakultät für Chemie und Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht

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