Bidirectional Charge Transfer at the Heme Iron in Reversible and Quasi-irreversible Cytochrome P450 Inhibition

化学 血红素 铁质 细胞色素P450 配体(生物化学) 血红素蛋白 密度泛函理论 分子轨道 计算化学 立体化学 生物化学 分子 无机化学 有机化学 受体
作者
Hajime Hirao,Enhua Zhang
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:62 (40): 16599-16608 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.3c02541
摘要

The coordination bonding between inhibitor ligands and heme iron plays a critical role in disrupting the essential catalytic functions of cytochrome P450 enzymes (P450s). Despite its intrinsic importance and consequential implications for human health, our current understanding of coordination bonding in P450 inhibition remains limited. To address this knowledge gap, we conducted a systematic theoretical analysis of the complexes between a ferric or a ferrous heme model and representative inhibitor ligands. Specifically, we evaluated the charge-transfer (CT) effect within these complexes by employing a series of theoretical methods based on density functional theory (DFT). Through a comprehensive analysis, we unveiled the relative significance of ligand-to-heme forward CT in the ferric and ferrous complexes of reversible inhibitors. In contrast, backward CT dominates over forward CT in the ferrous heme complexes of quasi-irreversible inhibitors. Further analysis using the compact frontier orbital method underscores the elevated electron-accepting abilities of quasi-irreversible inhibitors for π backdonation, which greatly amplifies their binding affinity for the ferrous heme. This study sheds light on the intricate mechanisms underlying P450 inhibition and provides valuable insights for future inhibitor design and development.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助sci大户采纳,获得10
刚刚
ding应助DrLee采纳,获得10
刚刚
刚刚
SciGPT应助刘丰铭采纳,获得10
刚刚
qitengzhu发布了新的文献求助10
刚刚
刘霆勋发布了新的文献求助10
刚刚
英姑应助SY采纳,获得10
1秒前
小张同学发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
司藤完成签到 ,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助wanduzi采纳,获得10
4秒前
Hello应助一杯甜酒采纳,获得10
4秒前
4秒前
忧伤的觅珍完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李hy发布了新的文献求助10
7秒前
研友_VZG7GZ应助刘霆勋采纳,获得10
7秒前
科研通AI6应助李俊杰采纳,获得30
8秒前
8秒前
秘密发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
情怀应助好名字采纳,获得10
9秒前
9秒前
xiaolv应助能干可乐采纳,获得10
9秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
gngxnh完成签到 ,获得积分10
10秒前
酷酷问薇发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
jm完成签到,获得积分10
11秒前
张紫嫣完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
怪诞奇男子完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
ss发布了新的文献求助10
12秒前
郑嘻嘻发布了新的文献求助10
12秒前
薄荷778发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692876
关于积分的说明 14875899
捐赠科研通 4717214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544162
邀请新用户注册赠送积分活动 1509147
关于科研通互助平台的介绍 1472809