牛视紫红质蛋白质中视黄醛的活性位点

摘要

视紫红质蛋白是一个跨膜蛋白,视黄醛(RET)在该蛋白中的活性结合位点涉及到视觉过程机理,与一些眼科疾病病理有关.基于牛视紫红质蛋白1U19的蛋白质晶体结构数据,采用密度泛函理论的B3LYP方法计算RET-Lys296残基与视黄醛分子周围半径为0.6 nm的空间范围30个氨基酸残基相互作用和结合能.数值显示1U19蛋白中的残基Glu113、Glu181和Glu122是质子化的RET-Lys296残基的活性结合位点,结合能分别为-333.38、-205.67和-194.56 kJ·mol-1.这些氨基酸残基带有一个负电荷,与质子化的RET-Lys296残基发生强烈的离子静电相互作用.另外几个残基Ala292、Cys187、Phe293、Pr0291以及Trp265等与质子化RET-Lys296残基也有相互吸引作用.当RET-Lys296残基非质子化,上述相互作用消失,促使视黄醛分子与视蛋白分离.研究发现残基Glu113和Glu181周围各自有一个结晶水分子通过双氢键形式起着稳定作用.