Mg²⁺离子在蛋白激酶的功能团化中起到官能团化修饰作用，这种修饰作用已经被广泛研究了好多年，此类金属辅酶是如何调控催化反应活性还没有定论，但是已经实现了一些比较重要的进展。比如，人们发现细胞周期蛋白（cyclin）-依赖性激酶2（CDK2）在一个Mg²⁺配合能够很好的工作，但是只有当存在另一个Mg²⁺，才能够实现最好的催化活性。通过两个Mg²⁺同时存在于活性位点上，CDK2才能够很好的进行磷酰基转移反应。有鉴于此，瓦伦西亚大学Iñaki Tuñón、塔尔卡大学Jans Alzate-Morales等报道了通过量子力学/分子力学（QM/MM）自由能计算方法结合自适应字符串法进行计算，发现在含有2个Mg²⁺的时候，活化能更低，和实验结果很好的相符。通过结构、电子学分析，对体系中当催化位点上同时存在两个Mg²⁺，关键的辅酶能够更有效的降低静电斥力作用。

本文要点：

（1）

当2个Mg²⁺离子存在时，通过底物辅助的反应过程更有利于通过碱催化过程进行。解释了Asp127的作用：Asp127首先会起到催化作用的碱性，随后作为酸性催化剂将磷酰基质子化。本文中发现的结果有望拓展到其他结构相关激酶中活性位点上同时含两个Mg²⁺离子的相关研究中。

参考文献

Rodrigo Recabarren, Kirill Zinovjev, Iñaki Tuñón*, and Jans Alzate-Morales*, How a Second Mg²⁺ Ion Affects the Phosphoryl-Transfer Mechanism in a Protein Kinase: A Computational Study, ACS Catal. 2021, 11, XXX, 169–183

DOI: 10.1021/acscatal.0c03304

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03304