| 3-дезокси-7-фосфогептулонатсинтаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 2.5.1.54 | ||||||||
| Количество CAS | 9026-94-2 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| БРЕНДА | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Домен DAHP-синтетазы I | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура Aquifex aeolicus kdo8ps в комплексе с 2-дегидро-3-дезоксифосфооктонатальдолазой z-метил-пептида. [1] | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | DAHP_synth_1 | ||||||||
| Pfam | PF00793 | ||||||||
| Клан пфам | CL0036 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR006218 | ||||||||
| SCOP2 | 51569 / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
3-дезокси-D-arabinoheptulosonate 7-фосфат ( DAHP ) синтазы ( ЕС 2.5.1.54 ) является первым ферментом в серии метаболических реакций , известных как шикимат путь , который является ответственным за биосинтез из аминокислоты фенилаланина , тирозина , и триптофан . Поскольку это первый фермент в пути шикимата, он контролирует количество углерода, поступающего в этот путь. Ингибирование ферментов - это основной метод регулирования количества углерода, попадающего в этот путь. [2]Формы этого фермента различаются между организмами, но его можно считать ДАГФ-синтазой на основании реакции, катализируемой этим ферментом.
В энзимологии , A DAHP синтазы ( ЕС 2.5.1.54 ) представляет собой фермент , который катализирует в химическую реакцию
- фосфоенолпируват + D-эритрозо-4-фосфат + H 2 O 3-дезокси-D-арабино-гепт-2-улосонат 7-фосфат + фосфат
Тремя субстратами этого фермента являются фосфоенолпируват , D-эритрозо-4-фосфат и H 2 O , а двумя его продуктами являются 3-дезокси-D-арабино-гепт-2-улосонат, 7-фосфат и фосфат .
Номенклатура [ править ]
Этот фермент принадлежит к семейству трансфераз , а именно к тем, которые переносят арильные или алкильные группы, отличные от метильных. Систематическое названиеэтого класса ферментов является фосфоенолпируват: D-эритрозо-4-фосфат C- (1-карбоксивинил) трансфераза (фосфат-гидролизующий, 2-карбокси-2-оксоэтил-образующий). Другие широко используемые названия включают 2-дегидро-3-дезоксифосфогептонат альдолаза, 2-кето-3-дезокси-D-арабиногептоновая кислота 7-фосфатсинтетаза, 3-дезокси-D-арабино-2-гептулозоновая кислота 7- фосфатсинтетаза, 3-дезокси-D-арабино-гептолозонат-7-фосфатсинтетаза, 3-дезокси-D-арабиногептулозонат 7-фосфатсинтетаза, 7-фосфо-2-кето-3-дезокси-D-арабино-гептонат D -эритрозо-4-фосфат, лиаза (пируват-фосфорилирование), 7-фосфо-2-дегидро-3-дезокси-D-арабиногептонат, D-эритрозо-4-фосфатлиаза (пируват-фосфорилирующая), D-эритроза- 4-фосфат-лиаза, D-эритрозо-4-фосфат-лиаза (пируват-фосфорилирующая), DAH7-P-синтаза, DAHP-синтаза, DS-Co, DS-Mn, KDPH-синтаза, KDPH-синтетаза,дезокси-D-арабиногептулозонат-7-фосфатсинтетаза, фосфо-2-дегидро-3-дезоксигептонатальдолаза, фосфо-2-кето-3-дезоксигептаноатальдолаза, фосфо-2-кето-3-дезоксигептонатальдолаза, фосфо-2-фосфат-2-фосфат-альдолаза кето-3-дезоксигептонат альдолаза и фосфо-2-оксо-3-дезоксигептонат альдолаза.
Биологическая функция [ править ]
Основная функция DAHP-синтазы - катализировать реакцию фосфоенолпирувата и D-эритрозо-4-фосфата с DAHP и фосфатом . Однако другая биологическая функция фермента - регулировать количество углерода, попадающего в путь шикимата. Это достигается в основном с помощью двух разных методов: ингибирования обратной связи и контроля транскрипции. [2] Подавление обратной связи и контроль транскрипции являются механизмами регуляции углерода в бактериях, но единственный механизм регуляции, обнаруженный в DAHP-синтазе, обнаруженной в растениях, - это контроль транскрипции. [2]
У Escherichia coli , вида бактерий, DAHP-синтаза обнаружена в виде трех изоферментов , каждый из которых чувствителен к одной из аминокислот, продуцируемых в пути шикимата. [3] При исследовании чувствительной к тирозину DAHP-синтазы в E.coli было определено, что фермент ингибируется тирозином посредством неконкурентного ингибирования по отношению к фосфоенолпирувату , первому субстрату реакции, катализируемой DAHP-синтазой, в то время как фермент является ингибируется тирозином посредством конкурентного ингибирования в отношении D-эритрозо-4-фосфата, второго субстрата реакции, катализируемой DAHP-синтазой, когда концентрация тирозина превышает 10 мкМ. [3]Было также определено, что фермент ингибируется неорганическим фосфатом посредством неконкурентного ингибирования в отношении обоих субстратов и ингибируется DAHP посредством конкурентного ингибирования в отношении фосфоенолпирувата и неконкурентного ингибирования в отношении D-эритрозо-4-фосфата. [3] Исследования ингибирования продукта показали, что фосфоенолпируват является первым субстратом, связывающимся с ферментным комплексом, а неорганический фосфат - первым продуктом, отделяющимся от ферментного комплекса. [3] Таким образом, количество углерода, попадающего в путь шикимата, можно контролировать, подавляя ДАГФ-синтазу катализировать реакцию, которая формирует ДАГФ.
Поток углерода в путь шикимата у растений регулируется транскрипционным контролем. [3] Этот метод также используется у бактерий, но подавление обратной связи более распространено. [2] У растений по мере прохождения ими цикла роста активность DAHP-синтазы изменялась. [2]
Каталитическая активность [ править ]
Ионы металлов необходимы для того, чтобы DAHP-синтаза катализировала реакции. [2] В DAHP-синтазе было показано, что сайт связывания содержит образцы остатков цистеина и гистидина, связанных с ионами металлов по типу Cys-XX-His. [2]
Было показано, что, как правило, DAHP-синтазы требуют кофактора иона двухвалентного металла для правильного функционирования фермента. [4] Ионы металлов, которые могут действовать как кофакторы, включают Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ и Ca 2+ . [4] Исследования показали, что один ион металла связывается с каждым мономером DAHP-синтазы. [4]
Реакция, катализируемая ДАГФ-синтазой, показана ниже.
Структура [ править ]
Четвертичная структура DAHP-синтазы состоит из двух прочно связанных димеров , что означает, что DAHP-синтаза является тетрамером . [5]
Справа находится изображение DAHP-синтазы, которое показывает четвертичную структуру DAHP-синтазы. Это изображение показывает, что DAHP-синтаза состоит из двух прочно связанных димеров. Каждая из цепочек мономера окрашена по-разному.
Ниже первого изображения справа находится изображение DAHP-синтазы, которое также показывает четвертичную структуру, однако это изображение находится в виде карикатуры. Этот вид также показывает, что каждый из четырех мономеров окрашен по-разному. Кроме того, этот вид можно также использовать для отображения вторичных и третичных структур. Как показано, два из мономеров имеют бета-слои, которые взаимодействуют с одной стороны фермента, в то время как два других мономера имеют бета-слои, которые взаимодействуют с противоположной стороны.
Структурные исследования [ править ]
По состоянию на конец 2007 г. для этого класса ферментов были решены четыре структуры с кодами доступа 1RZM , 1VR6 , 1VS1 и 2B7O .
| Семейство DAHP синтетаз класса II | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | DAHP_synth_2 | ||||||||
| Pfam | PF01474 | ||||||||
| Клан пфам | CL0036 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR002480 | ||||||||
| |||||||||
Ссылки [ править ]
- ↑ Сюй X, Ван Дж, Гризон С., Петек С., Котро П., Бирк М.Р., Вудард Р.В., Гатти Д.Л. (2003). «Дизайн на основе структуры новых ингибиторов 3-дезокси-D-маннооктулозонат-8-фосфатсинтазы» . Дизайн и открытие лекарств . 18 (2–3): 91–9. DOI : 10.3109 / 10559610290271787 . PMID 14675946 .
- ^ Б с д е е г Herrmann К, Entus R (2001). «Путь шикимата: ароматические аминокислоты и не только». Энциклопедия наук о жизни . DOI : 10.1038 / npg.els.0001315 . ISBN 978-0-470-01617-6.
- ^ a b c d e Schoner R, Herrmann KM (сентябрь 1976 г.). «3-дезокси-D-арабино-гептулозонат 7-фосфатсинтаза. Очистка, свойства и кинетика тирозин-чувствительного изофермента из Escherichia coli». Журнал биологической химии . 251 (18): 5440–7. PMID 9387 .
- ^ a b c Стивенс CM, Bauerle R (ноябрь 1991 г.). «Анализ потребности в металле 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы из Escherichia coli». Журнал биологической химии . 266 (31): 20810–7. PMID 1682314 .
- ^ Шумилин И.А., Kretsinger RH, Bauerle RH (июль 1999). «Кристаллическая структура регулируемой фенилаланином 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы из Escherichia coli». Структура . 7 (7): 865–75. DOI : 10.1016 / S0969-2126 (99) 80109-9 . PMID 10425687 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Шринивасан PR, Sprinson DB (апрель 1959). «7-фосфатсинтетаза 2-кето-3-дезокси-D-арабогептоновой кислоты». Журнал биологической химии . 234 (4): 716–22. PMID 13654249 .
- Йосек Р., Бонгертс Дж., Шпренгер Г.А. (август 2001 г.). «Характеристика новой устойчивой к обратной связи 3-дезокси-D-арабиногептулозонат 7-фосфатсинтазы AroF Escherichia coli» . Письма о микробиологии FEMS . 202 (1): 145–8. DOI : 10.1111 / j.1574-6968.2001.tb10795.x . PMID 11506923 .
- Шнайдер Т.Р., Хартманн М., Браус Г.Х. (сентябрь 1999 г.). «Кристаллизация и предварительный рентгеновский анализ 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы (ингибируемой тирозином) из Saccharomyces cerevisiae» . Acta Crystallographica D . 55 (Pt 9): 1586–8. DOI : 10.1107 / S0907444999007830 . PMID 10489454 .
