QM/MM study on the elongation factor-Tu (EF-Tu)

EF-Tu hücrelerde bilgi ve biyolojik bileşenler taşıyan proteinleri içeren GTP bağlayıcı protein ailesinin bir üyesidir. EF-Tu:GTP:aa tRNA üçlü kompleksi ribozoma bağlandığı sırada eşasıllı kodon ve antikodon etkileşimi GTP bağlı EF-Tu'da hızlı hidrolizi tetiklemektedir. GTP hidrolizi, GTP (sıkı) konformasyonundan GDP (gevşek) konformasyonuna dönerken EF-Tu'da dikkate değer konformasyon değişikliklerine yol açmaktadır. Bu konformasyon değişikliği EF-Tu'nun ribozoma bağlanma eğilimini azaltmakta ve aa-tRNA'ya olan bağlanma eğilimini ortadan kaldırarak EF-Tu:GDP kompleksinin aa-tRNA ve ribozomdan ayrılmasına yol açmaktadır. GTP'nin GDP'ye hidrolizi G-proteinlerin işleyiş döngüsünde büyük önem arz ettiği için birçok deneysel ve hesaplamalı çalışma, çözelti içerisindeki enzimatik olmayan fosfat hidrolizi üzerine gerçekleştirilmiştir. GTP hidrolizi ya da genel olarak fosfat hidrolizi hakkında asıl mekanistik tartışma asosyatif ve disosyatif yollardan hangisini izlediği üzerine olmuştur. Asosyatif mekanizma penta-koordine fosfor atomlu bir ara ürün oluşumu olarak tanımlanabilir. Disosyatif mekanizma ise ara ürün olarak meta-fosfat iyonu oluşumu olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada genel olarak uzama faktörü-Tu'nun GTP konformasyonu üzerinde durulmuş ve GTP hidrolizindeki mekanistik yollar bir hibrit hesaplama yöntemi olan Kuantum Mekanik/Moleküler Mekanik (QM/MM) yaklaşımı ile incelenmiştir.