Modeling Thioredoxin Reductase‐Like Activity with Cyclic Selenenyl Sulfides: Participation of an NH⋅⋅⋅Se Hydrogen Bond through Stabilization of the Mixed Se−S Intermediate
作者:Kenta Arai、Takahiko Matsunaga、Haruhito Ueno、Nozomi Akahoshi、Yuumi Sato、Gaurango Chakrabarty、Govindasamy Mugesh、Michio Iwaoka
DOI:10.1002/chem.201902230
日期:2019.10
generated mixed Se-S intermediate. However, it is not clear how the kinetically unfavorable second step progresses smoothly in the catalytic cycle. A model study that used synthetic selenenyl sulfides, which mimic the active site structure of human TrxR comprising Cys497, Sec498, and His472, suggested that His472 can play a key role by forming a hydrogen bond with the Se atom of the mixed Se-S intermediate
在硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的氧化还原活性中心,Cys497和Sec498之间形成硒烯基硫键(Se-S),通过与附近的二硫醇反应将其激活为硫代硒烯酸酯状态([SH,Se-])。存在于另一个亚基中的基序([SHCys59,SHCys64])。该过程通过两个可逆的步骤完成:Cys59的半胱氨酸硫醇对Se-S键的Se原子的攻击,以及剩余硫醇对所生成的混合Se-S中间体的S原子的后续攻击。然而,尚不清楚动力学上不利的第二步骤如何在催化循环中顺利进行。使用合成的硒烯基硫化物进行模型研究,该硫化物模拟人TrxR的活性位点结构,包括Cys497,Sec498和His472,提示His472可以通过与混合的Se-S中间体的Se原子形成氢键来促进第二步,从而发挥关键作用。另外,硒烯基硫化物在培养的细胞中表现出针对H 2 O 2诱导的氧化应激的防御能力,这表明药物应用可控制细胞中的氧化还原平衡。