The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations

The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations

Aim. To study the mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase (MtTyrRS). Methods. Complexes of MtTyrRS with tyrosine, ATP and tyrosyl adenylate were constructed by superposition of the MtTyrRS structure and crystallographic structur...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Вiopolymers and Cell
Datum:2014
Hauptverfasser: Mykuliak, V.V., Kornelyuk, A.I.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2014
Schlagworte:
Bioinformatics
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153798
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations / V.V. Mykuliak, A.I. Kornelyuk // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 157-162. — Бібліогр.: 39 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153798
record_format dspace
spelling Mykuliak, V.V.
Kornelyuk, A.I.
2019-06-14T16:23:19Z
2019-06-14T16:23:19Z
2014
The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations / V.V. Mykuliak, A.I. Kornelyuk // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 157-162. — Бібліогр.: 39 назв. — англ.
0233-7657
DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000890
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153798
577.32
Aim. To study the mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase (MtTyrRS). Methods. Complexes of MtTyrRS with tyrosine, ATP and tyrosyl adenylate were constructed by superposition of the MtTyrRS structure and crystallographic structures of bacterial TyrRS. All complexes of MtTyrRS with substrates were investigated by molecular dynamics (MD) simulations in solution. Results. It was shown the formation of network of hydrogen bonds between substrates and the MtTyrRS active center, which were stable in the course of MD simulations. ATP binds in the active site both by hydrogen bonds and via electrostatic interactions with Lys231 and Lys234 of catalytic KFGKS motif. Conclusions. The L-tyrosine binding site in the enzyme active site is negatively charged, whereas the ATP binding site contains positive Lys231 and Lys234 residues of catalytic KFGKS motif. The occupancy of H-bonds between substrates and the enzyme evidences a significant conformational mobility of the active site.
Мета. Дослідити механізми взаємодії субстратів реакції аміноацилювання з активним центром тирозил-тРНК синтетази еубактерії Mycobacterium tuberculosis (MtTyrRS). Методи. Суперпозицією MtTyrRS з кристалографічними структурами бактерійних TyrRS побудовано комплекси з тирозином, тирозином, АТФ і тирозиладенілатом. Комплекси MtTyrRS з субстратами вивчали методом моделювання молекулярної динаміки (МД) у розчині. Результати. Показано водневі зв’язки між субстратами і активним центром MtTyrRS та їхню стабільність у процесі МД. Стабільність АТФ в активному центрі забезпечується водневими зв’язками, а також електростатичними взаємодіями з Lys231 та Lys 234 каталітичного мотиву KFGKS. Висновки. Ділянка зв’язування L-тирозину в активному центрі ферменту є негативно зарядженою, тоді як ділянка зв’язування АТФ має позитивно заряджені Lys231 і Lys234 каталітичної послідовності KFGKS. Процентне співвідношення тривалості існування водневих зв’язків, які формуються між субстратами та ферментом, до загального часу моделювання МД свідчить про конформаційну рухливість активного центра.
Цель. Исследовать механизмы взаимодействия субстратов реакции аминоацилирования с активным центром тирозил-тРНК синтетазы эубактерии Mycobacterium tuberculosis (MtTyrRS). Методы. Суперпозицией MtTyrRS с кристаллографическими структурами бактериальных TyrRS построены комплексы с тирози- ном, тирозином и АТФ и тирозиладенилатом. Комплексы MtTyrRS с субстратами изучали методом симуляции молекулярной динамики (МД) в растворе. Результаты. Показаны водородные связи между субстратами и активным центром MtTyrRS и их стабильность в процессе МД. Стабильность АТФ в активном центре обеспечивается водородными связями, а также электростатическими взаимодействиями с Lys231 и Lys234 каталитического мотива KFGKS. Выводы. Сайт связывания L-тирозина в активном центре фермента заряжен отрицательно, в то время как участок связывания АТФ имеет положительные Lys231 и Lys234 каталитической последовательности KFGKS. Процентное соотношение длительности существования водородных связей, формирующихся между субстратами и ферментом, к общему времени моделирования МД свидетельствует о конформационной подвижности активного центра.
en
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вiopolymers and Cell
Bioinformatics
The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
Механізм взаємодії субстратів з активним центром тирозил- тРНК синтетази Mycobacterium tuberculosis за даними молекулярної динаміки
Механизм взаимодействия субстратов с активным центром тирозил-тРНК синтетазы Mycobacterium tuberculosis по данным молекулярной динамики
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
spellingShingle The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
Mykuliak, V.V.
Kornelyuk, A.I.
Bioinformatics
title_short The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
title_full The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
title_fullStr The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
title_full_unstemmed The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations
title_sort mechanisms of substrates interaction with the active site of mycobacterium tuberculosis tyrosyl-trna synthetase studied by molecular dynamics simulations
author Mykuliak, V.V.
Kornelyuk, A.I.
author_facet Mykuliak, V.V.
Kornelyuk, A.I.
topic Bioinformatics
topic_facet Bioinformatics
publishDate 2014
language English
container_title Вiopolymers and Cell
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
format Article
title_alt Механізм взаємодії субстратів з активним центром тирозил- тРНК синтетази Mycobacterium tuberculosis за даними молекулярної динаміки
Механизм взаимодействия субстратов с активным центром тирозил-тРНК синтетазы Mycobacterium tuberculosis по данным молекулярной динамики
description Aim. To study the mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase (MtTyrRS). Methods. Complexes of MtTyrRS with tyrosine, ATP and tyrosyl adenylate were constructed by superposition of the MtTyrRS structure and crystallographic structures of bacterial TyrRS. All complexes of MtTyrRS with substrates were investigated by molecular dynamics (MD) simulations in solution. Results. It was shown the formation of network of hydrogen bonds between substrates and the MtTyrRS active center, which were stable in the course of MD simulations. ATP binds in the active site both by hydrogen bonds and via electrostatic interactions with Lys231 and Lys234 of catalytic KFGKS motif. Conclusions. The L-tyrosine binding site in the enzyme active site is negatively charged, whereas the ATP binding site contains positive Lys231 and Lys234 residues of catalytic KFGKS motif. The occupancy of H-bonds between substrates and the enzyme evidences a significant conformational mobility of the active site. Мета. Дослідити механізми взаємодії субстратів реакції аміноацилювання з активним центром тирозил-тРНК синтетази еубактерії Mycobacterium tuberculosis (MtTyrRS). Методи. Суперпозицією MtTyrRS з кристалографічними структурами бактерійних TyrRS побудовано комплекси з тирозином, тирозином, АТФ і тирозиладенілатом. Комплекси MtTyrRS з субстратами вивчали методом моделювання молекулярної динаміки (МД) у розчині. Результати. Показано водневі зв’язки між субстратами і активним центром MtTyrRS та їхню стабільність у процесі МД. Стабільність АТФ в активному центрі забезпечується водневими зв’язками, а також електростатичними взаємодіями з Lys231 та Lys 234 каталітичного мотиву KFGKS. Висновки. Ділянка зв’язування L-тирозину в активному центрі ферменту є негативно зарядженою, тоді як ділянка зв’язування АТФ має позитивно заряджені Lys231 і Lys234 каталітичної послідовності KFGKS. Процентне співвідношення тривалості існування водневих зв’язків, які формуються між субстратами та ферментом, до загального часу моделювання МД свідчить про конформаційну рухливість активного центра. Цель. Исследовать механизмы взаимодействия субстратов реакции аминоацилирования с активным центром тирозил-тРНК синтетазы эубактерии Mycobacterium tuberculosis (MtTyrRS). Методы. Суперпозицией MtTyrRS с кристаллографическими структурами бактериальных TyrRS построены комплексы с тирози- ном, тирозином и АТФ и тирозиладенилатом. Комплексы MtTyrRS с субстратами изучали методом симуляции молекулярной динамики (МД) в растворе. Результаты. Показаны водородные связи между субстратами и активным центром MtTyrRS и их стабильность в процессе МД. Стабильность АТФ в активном центре обеспечивается водородными связями, а также электростатическими взаимодействиями с Lys231 и Lys234 каталитического мотива KFGKS. Выводы. Сайт связывания L-тирозина в активном центре фермента заряжен отрицательно, в то время как участок связывания АТФ имеет положительные Lys231 и Lys234 каталитической последовательности KFGKS. Процентное соотношение длительности существования водородных связей, формирующихся между субстратами и ферментом, к общему времени моделирования МД свидетельствует о конформационной подвижности активного центра.
issn 0233-7657
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153798
citation_txt The mechanisms of substrates interaction with the active site of Mycobacterium tuberculosis tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations / V.V. Mykuliak, A.I. Kornelyuk // Вiopolymers and Cell. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 157-162. — Бібліогр.: 39 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT mykuliakvv themechanismsofsubstratesinteractionwiththeactivesiteofmycobacteriumtuberculosistyrosyltrnasynthetasestudiedbymoleculardynamicssimulations
AT kornelyukai themechanismsofsubstratesinteractionwiththeactivesiteofmycobacteriumtuberculosistyrosyltrnasynthetasestudiedbymoleculardynamicssimulations
AT mykuliakvv mehanízmvzaêmodíísubstratívzaktivnimcentromtiroziltrnksintetazimycobacteriumtuberculosiszadanimimolekulârnoídinamíki
AT kornelyukai mehanízmvzaêmodíísubstratívzaktivnimcentromtiroziltrnksintetazimycobacteriumtuberculosiszadanimimolekulârnoídinamíki
AT mykuliakvv mehanizmvzaimodeistviâsubstratovsaktivnymcentromtiroziltrnksintetazymycobacteriumtuberculosispodannymmolekulârnoidinamiki
AT kornelyukai mehanizmvzaimodeistviâsubstratovsaktivnymcentromtiroziltrnksintetazymycobacteriumtuberculosispodannymmolekulârnoidinamiki
AT mykuliakvv mechanismsofsubstratesinteractionwiththeactivesiteofmycobacteriumtuberculosistyrosyltrnasynthetasestudiedbymoleculardynamicssimulations
AT kornelyukai mechanismsofsubstratesinteractionwiththeactivesiteofmycobacteriumtuberculosistyrosyltrnasynthetasestudiedbymoleculardynamicssimulations
first_indexed 2025-12-07T17:16:38Z
last_indexed 2025-12-07T17:16:38Z
_version_ 1850870646138994688

Ähnliche Einträge