褪黑素和类似物与醌还原酶2相互作用的动力学、热力学和x射线结构见解。
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Calamini B, Santarsiero BD, Boutin JA, Mesecar AD
褪黑素和类似物与醌还原酶2相互作用的动力学、热力学和x射线结构见解。
Biochem J. 2008 july 1;413(1):81-91。doi: 10.1042 / BJ20071373。
- PubMed ID
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18254726 (PubMed视图］
- 摘要
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褪黑素通过至少两个跨膜g蛋白偶联受体MT1和MT2，以及一个低亲和力的细胞质结合位点MT3发挥其生物学效应。MT3最近被鉴定为QR2(醌还原酶2)(EC 1.10.99.2)，这具有重要意义，因为它将褪黑素的抗氧化作用与作用机制联系起来。最初，QR2被认为在保护细胞免受高活性醌类的侵害方面具有类似QR1的功能。然而，最近的研究表明，QR2实际上可能将某些醌底物转化为能够引起细胞损伤的高活性化合物。因此，我们假设在某些情况下抑制QR2可能会导致细胞对这些高活性物种的保护。由于褪黑素已知抑制QR2活性，但其结合位点和抑制模式尚不清楚，我们确定了褪黑素和一系列褪黑素和5-羟色胺(5-羟色胺)类似物抑制QR2的机制，并确定了褪黑素和2-碘褪黑素与QR2复合物的x射线结构，分辨率在1.5至1.8 a (1 a =0.1 nm)之间。最后，用ITC(等温滴定量热法)测定褪黑素和2-碘褪黑素的热力学结合常数。动力学结果表明，褪黑素对n -甲基二氢烟碱酰胺(K(i)=7.2 microM)具有竞争性抑制作用，而对甲萘醌(K(i)=92 microM)无竞争性。x射线结构显示，褪黑素在QR2二聚体活性位点的多个方向上结合，而不是在变构位点上。这些结果为褪黑素和QR2类似物的结合机制提供了新的见解。