An auxin-responsive endogenous peptide regulates root development in Arabidopsis.pdf

1、本文基于生長(zhǎng)素受體TIR1的確定和受體復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)的解析，利用分子模擬計(jì)算方法中的分子對(duì)接、分子動(dòng)力學(xué)模擬和量子化學(xué)計(jì)算方法，研究早期生長(zhǎng)素反應(yīng)的作用機(jī)理。
　　 文中建立5組生長(zhǎng)素反應(yīng)基本模型，SO: TIR1-InsP6，S1：TIR1-InsP6-Auxin，S2: TIR1-Auxin，S3: TIR1-InsP6-Auxin-IAA7，S4: TIR1-InsP6-IAA7，由4種生長(zhǎng)素分子IAA、1-NAA、2，4

2、-D和2-NAA組成14個(gè)生長(zhǎng)素反應(yīng)體系。針對(duì)生長(zhǎng)素反應(yīng)體系模型采用的3種理論計(jì)算方法分別是：受體體系完全剛性和活性殘基部分柔性的兩種分子對(duì)接計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)行生長(zhǎng)素體系的能量最小化和動(dòng)力學(xué)平衡計(jì)算以及量子化學(xué)密度泛函理論B3LYP/6-31G(d)基組水平的能量和電子結(jié)構(gòu)計(jì)算。
　　 分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究輔酶InsP6、中心水分子以及生長(zhǎng)素底物IAA7在早期生長(zhǎng)素反應(yīng)中的作用。輔酶InsP6位于非活性口袋的入

3、口，保證生長(zhǎng)素正確地對(duì)接到活性位點(diǎn)上，與周圍氨基酸殘基形成的氫鍵作用能夠保持活性口袋的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；中心水分子在生長(zhǎng)素進(jìn)入反應(yīng)體系的初期階段與生長(zhǎng)素形成氫鍵作用，引導(dǎo)生長(zhǎng)素分子采取適合的結(jié)構(gòu)取向與受體TIR1結(jié)合；在生長(zhǎng)素反應(yīng)中底物IAA7多肽鏈的動(dòng)力學(xué)特征明顯，首尾末端氨基酸殘基伸展，有利于GWPPV序列參與進(jìn)一步的生長(zhǎng)素基因表達(dá)。
　　 量子化學(xué)方法計(jì)算生長(zhǎng)素與活性氨基酸殘基的相互作用方式，結(jié)果表明生長(zhǎng)素反應(yīng)體系中基組重疊誤差B

4、SSE比較顯著，BSSE校正能量大小與生長(zhǎng)素和活性氨基酸殘基之間的相互作用強(qiáng)度一致；生長(zhǎng)素分子的共軛結(jié)構(gòu)有利于電荷的轉(zhuǎn)移，部分電子通過氫鍵作用從生長(zhǎng)素分子轉(zhuǎn)移到活性氨基酸殘基上，降低生長(zhǎng)素與活性氨基酸相互作用能量。
　　 綜上，生長(zhǎng)素與受體TIR1之間主要的相互作用方式是氫鍵作用，生長(zhǎng)素分子猶如IAA7底物多肽的“引發(fā)器”，激活I(lǐng)AA7與受體TIR1之間的相互作用，促使早期生長(zhǎng)素反應(yīng)完成，引發(fā)進(jìn)一步的生長(zhǎng)素信號(hào)傳導(dǎo)。生長(zhǎng)素反應(yīng)體