5-
氨基
咪唑-4-甲酰胺
核糖核苷酸
转化酶 (
AICAR Tfase) 的催化机制通过 pH 依赖性动力学、定点诱变和量子
化学计算进行评估。由爆发率表示的
化学步骤不依赖于 pH 值,这与我们提出的
AICAR 的 4-甲酰胺协助质子穿梭的机制一致。使用 B3LYP/6-31G 理论
水平对 5-
氨基-4-甲酰胺
咪唑 (
AICA) 和甲酰胺的模型系统进行的量子
化学计算证实,4-甲酰胺参与了质子穿梭机制。结果还表明酰胺辅助机制是一致的,使得质子从 5-
氨基转移到甲酰胺与 5-
氨基的亲核攻击同时进行。由于该过程不会产生动力学稳定的中间体,因此从 5-
氨基通过 4-甲酰胺到甲酰胺的分子内质子转移以相同的过渡态进行。有趣的是,计算预测
AICA 咪唑的 N3 质子化会显着降低能垒。然而,通过 NMR 滴定确定
AICAR
咪唑的 pK(a) 为 3.23 +/- 0.01,并且
AICAR 很可能以游离碱形式与其
咪唑结合到酶上。通过模拟