Bioenergetik: Offener Zugang  

Abstrakt

Computergestützte Einblicke in die kompetitive Hemmung von Acetyl-Coenzym A und Succinyl-Coenzym A im ersten Schritt des Zitronensäurezyklus

Salam Pradeep Singh und Bolin Kumar Konwar

Der Zitronensäurezyklus umfasst verschiedene chemische Reaktionen und wird von allen aeroben Organismen zur Erzeugung von ATP benötigt. Die vorliegende Untersuchung konzentriert sich auf die kompetitive Hemmung der Citrat-Synthase – dem ersten Schritt des Zitronensäurezyklus. Das bekannte natürliche Substrat der Citrat-Synthase ist Acetyl-Coenzym A. Zunächst bindet das erste Substrat Oxalacetat an die Citrat-Synthase, was dann das Enzym dazu veranlasst, seine Konformation zu ändern, wodurch eine Bindungsstelle für Acetyl-Coenzym A entsteht. Es gibt auch mehrere Berichte über eine Hemmung des Citrat-Synthase-Enzyms durch Succinyl-Coenzym A, das Acetyl-Coenzym A ähnelt und als kompetitiver Inhibitor wirkt. Daher befasst sich die vorliegende Untersuchung mit den Studien zur molekularen Docking-Simulation der beiden Substrate, nämlich Acetyl-Coenzym A und Succinyl-Coenzym A, an der aktiven Stelle der Citrat-Synthase, um Erkenntnisse über die kompetitive Hemmung dieser beiden Substrate zu gewinnen. Zuletzt haben wir auch
die Dichtefunktionaltheorie (DFT)-Analyse von Acetyl-Coenzym A und Succinyl-Coenzym A durchgeführt , um die Atomladung zu verstehen, die zur kompetitiven Hemmung beitragen könnte. Die molekularen Dockingwerte und die Interaktionsenergie zeigten, dass Acetyl-Coenzym A eine kompetitive Hemmung mit Succinyl-Coenzym A mit günstiger Energie zeigt. Außerdem enthüllten die DFT-Studien die plausible Ursache der kompetitiven
Hemmung auf atomarer Ebene.