Enzymer

Enzymer er bemærkelsesværdige katalysatorer der kan øge hastigheden af ikke-katalyserede reaktioner med mange størrelsesordener. Den fundamentale forståelse af enzymers evne til at accelerere reaktioner mangler stadig og bliver intenst debatteret. For tiden findes der mindst fire forklaringer på enzymernes katalytiske egenskaber; i) Paulings forslag om transition-state stabilisering, ii) Jencks forslag om entropiske faktorer som den hovedsagelige drivkraft, iii) effekten af at have korrelerede bevægelse af domæner, og iv) forslag vedrørende Michaelis komplekset hvor enzymets evne til at tilpasse sig til "Near Attack Conformers (NACs)" af substratet påpeges. Disse forklaringer af de enzymatiske egenskaber omhandler alle dynamikken af E·S komplekset såvel som bindingen af substratet og/eller transition state i det aktive site af enzymet. En betydelig del af forskningen i gruppen omhandler computerstudier af disse problemstillinger.

• Pyruvat Decarboxylase: Vi har udført omfattende MD simuleringer af pyruvat decarboxylase. Fra analyserne foreslog vi at ThDP aktiveres fra en imino-tautomer til den katalytisk aktive ylid-form. Simuleringerne gav også grund til en revideret bindingsgeometri af pyruvat hvori en hydrogenbinding til Tyr290 foretrækkes fremfor den tidligere foreslåede hydrogenbinding til den exocykliske amin-gruppe. Ud fra en NAC analyse foreslog vi en modificeret reaktionsvej for det første nukleofile angreb i den totale reaktionsmekanisme. Baseret på resultaterne af MD-studierne har vi udført DFT beregninger der har til hensigt at identificere de individuelle reaktionstrins transition states såvel som at beregne de relaterede reaktionsbarrierer. Fremtidige projekter vil studere den foreslåede reaktionsvej med QM/MM metoder.
  
• Membranindlejrede Enzymer: Vi er for nyligt blevet involverede i studier af de dynamiske egenskaber af diverse P-type ATPaser (pumper). Vi studerer den foreslåede katalytiske-/pumpecyklus af calcium pumpen, SERCA, idet strukturel information er tilgængelig for dette system i alle dets foreslåede intermediære tilstande. Andre studier fokuserer på at forstå den dynamiske og katalytiske virkemåde af GlpG rhomboid protease, hvor mulige adgangsveje for substratet samt den katalytiske reaktion ønskes udpenslet.