Mg²⁺在细菌特异性甲基转移酶（TrmD）的催化反应合成生命中重要的m¹G₃₇-tRNA起到重要作用，但是目前关于TrmD中Mg²⁺的结构和催化反应机理并不清楚。波兰华沙大学Joanna Ida Sulkowska、Marcin Kalek等通过动力学模拟方法对TrmD酶活性位点上Mg²⁺结合方式进行研究，结果显示Mg²⁺可能通过两个天门冬氨酸和一个谷氨酸配位，在该结构位点上，Mg²⁺会和SAM辅酶甲基供体上的羧基发生相互作用，作者通过相关实验方法对计算模拟结果进行验证，在实验中发现了Mg²⁺和结合体残基的催化活性，Mg²⁺的结合物引发了SAM结构产生了有利于甲基转移反应的独特构象。动力学化学计算结果显示，当Mg²⁺存在的过程中甲基转移反应在能量上有优势，并且产生了knot-fold构象促进催化反应的进行。该研究结果为开发适配于Mg²⁺-TrmD的抗菌药（antibacterial drug）提供了见解和经验。

本文要点：

（1）

动力学模拟过程清晰的展示了Mg²⁺和TrmD的结合作用，其中结合位点由E116，D169*，D177*和SAM之间的相互作用进行，动力学研究过程中显示，Mg²⁺在溶液中进入到结合位点上，特别时虽然在二聚体结构的酶中有两个结合位点，一次只能在其中一个位点上进行Mg²⁺的结合，该作用同样在实验中得以验证，该位点同样能结合Na⁺，但是对Na⁺的结合作用较弱。该发现提供了一种之前未发现的TrmD的诊疗靶点。

参考文献

Agata Perlinska, Marcin Kalek*, Thomas Christian, Ya-Ming Hou, and Joanna Ida Sulkowska*

Mg²⁺-Dependent Methyl Transfer by a Knotted Protein: A Molecular Dynamics Simulation and Quantum Mechanics Study, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c00059

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c00059