Дигидродипиколинатсинтаза

4-гидрокси-tetrahydrodipicolinate - синтазы ( ЕС 4.3.3.7 , дигидродипиколинатсинтаз , dihydropicolinate синтетазов , дигидродипиколиновые кислота синтазы , L-аспартат-4-полуальдегид гидро-лиаза (добавление пируваты и циклизации) , Dapa (ген) ) представляет собой фермент с систематическим название L-аспартат-4-полуальдегид-гидролаза (добавление пирувата и циклизация; (4S) -4-гидрокси-2,3,4,5-тетрагидро- (2S) -дипиколинат-образующий) . ^[1]^[2]^[3]^[4] Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию

пируват + L-аспартат-4-полуальдегид (2S, 4S) -4-гидрокси-2,3,4,5-тетрагидродипиколинат + H ₂ O

{\ displaystyle \ rightleftharpoons}

Реакция протекает в три последовательных этапа.

Функция [ править ]

Этот фермент принадлежит к семейству лиаз , а именно к амино-лиазам, которые расщепляют связи углерод-азот. 4-гидрокситетрагидродипиколинатсинтаза является ключевым ферментом в биосинтезе лизина через диаминопимелатный путь прокариот , некоторых фикомицетов и высших растений . Фермент катализирует конденсацию L-аспартат-бета-полуальдегида и пирувата до 4-гидрокситетрагидропиколиновой кислоты по механизму пинг-понга, при котором пируват связывается с ферментом, образуя основание Шиффа с остатком лизина . ^[5]

Связанные ферменты [ править ]

Три другие белки являются структурно связаны с этим ферментом , и , вероятно , также действуют посредством аналогичного каталитического механизма. Это N-ацетилнейраминатлиаза Escherichia coli ( EC 4.1.3.3 ) (белок NanA), которая катализирует конденсацию N- ацетил-D-маннозамина и пирувата с образованием N- ацетилнейрамината ; Белок MosA Rhizobium meliloti ( Sinorhizobium meliloti ) ^[6], который участвует в биосинтезе ризопин-3- O- метил-сцилло-инозамина; и гипотетический белок E. coli YjhH.

Структура [ править ]

В последовательности из 4-гидрокси-tetrahydrodipicolinate - синтазы из различных источников, хорошо сохраняется. Структура имеет форму гомотетрамера, в котором 2 мономера связаны примерно 2-кратной симметрией . ^[5] Каждый мономер включает 2 домена: 8-кратный альфа / бета-бочонок и С-концевой альфа-спиральный домен. В кратном напоминает N -acetylneuraminate лиазы. Активный участок лизин находится в области ствола, и имеет доступ через 2 каналов на С-концевой стороны ствола.

Ссылки [ править ]

^ Yugari Y, Gilvarg C (декабрь 1965). «Стадия конденсации в синтезе диаминопимелата». Журнал биологической химии . 240 (12): 4710–6. PMID 5321309 .
^ Blickling S, Реннер С, Laber В, Pohlenz HD, Holak Т.А., Huber R (январь 1997). «Механизм реакции дигидродипиколинатсинтазы Escherichia coli исследован методами рентгеновской кристаллографии и ЯМР-спектроскопии». Биохимия . 36 (1): 24–33. DOI : 10.1021 / bi962272d . PMID 8993314 .
^ Девениш SR, Blunt JW, Джеррард JA (июнь 2010). «Исследования ЯМР раскрывают альтернативные субстраты для дигидродипиколинатсинтазы и предполагают, что дигидродипиколинатредуктаза также является дегидратазой». Журнал медицинской химии . 53 (12): 4808–12. DOI : 10.1021 / jm100349s . PMID 20503968 .
^ Соарес да Кошта Т.П., Muscroft-Taylor AC Добсон RC, Девениш SR, Jameson GB, Джеррард JA (июль 2010). «Насколько важен« незаменимый »лизин активного центра в дигидродипиколинатсинтазе?». Биохимия . 92 (7): 837–45. DOI : 10.1016 / j.biochi.2010.03.004 . PMID 20353808 .
^ a b Mirwaldt C, Korndörfer I, Huber R (февраль 1995 г.). «Кристаллическая структура дигидродипиколинатсинтазы из Escherichia coli при разрешении 2,5 A». Журнал молекулярной биологии . 246 (1): 227–39. DOI : 10.1006 / jmbi.1994.0078 . PMID 7853400 .
^ Мерфи PJ, Trenz С.П., Grzemski Вт, Де Брейна FJ, Шелл J (август 1993 г.). «Moslocus Rhizobium meliloti rhizopine представляет собой мозаичную структуру, облегчающую его симбиотическую регуляцию» . Журнал бактериологии . 175 (16): 5193–204. DOI : 10.1128 / jb.175.16.5193-5204.1993 . PMC 204987 . PMID 8349559 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Shedlarski JG, Gilvarg C (март 1970 г.). «Фермент, конденсирующий пируват-аспарагиновый полуальдегид Escherichia coli». Журнал биологической химии . 245 (6): 1362–73. PMID 4910051 .

Внешние ссылки [ править ]

4-гидрокси-тетрагидродипиколинат + синтаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR002220

[1] Yugari Y, Gilvarg C (декабрь 1965). «Стадия конденсации в синтезе диаминопимелата». Журнал биологической химии . 240 (12): 4710–6. PMID 5321309 .

[2] Blickling S, Реннер С, Laber В, Pohlenz HD, Holak Т.А., Huber R (январь 1997). «Механизм реакции дигидродипиколинатсинтазы Escherichia coli исследован методами рентгеновской кристаллографии и ЯМР-спектроскопии». Биохимия . 36 (1): 24–33. DOI : 10.1021 / bi962272d . PMID 8993314 .

[3] Девениш SR, Blunt JW, Джеррард JA (июнь 2010). «Исследования ЯМР раскрывают альтернативные субстраты для дигидродипиколинатсинтазы и предполагают, что дигидродипиколинатредуктаза также является дегидратазой». Журнал медицинской химии . 53 (12): 4808–12. DOI : 10.1021 / jm100349s . PMID 20503968 .

[4] Соарес да Кошта Т.П., Muscroft-Taylor AC Добсон RC, Девениш SR, Jameson GB, Джеррард JA (июль 2010). «Насколько важен« незаменимый »лизин активного центра в дигидродипиколинатсинтазе?». Биохимия . 92 (7): 837–45. DOI : 10.1016 / j.biochi.2010.03.004 . PMID 20353808 .

[pmid7853400-5] Mirwaldt C, Korndörfer I, Huber R (февраль 1995 г.). «Кристаллическая структура дигидродипиколинатсинтазы из Escherichia coli при разрешении 2,5 A». Журнал молекулярной биологии . 246 (1): 227–39. DOI : 10.1006 / jmbi.1994.0078 . PMID 7853400 .

[pmid8349559-6] Мерфи PJ, Trenz С.П., Grzemski Вт, Де Брейна FJ, Шелл J (август 1993 г.). «Moslocus Rhizobium meliloti rhizopine представляет собой мозаичную структуру, облегчающую его симбиотическую регуляцию» . Журнал бактериологии . 175 (16): 5193–204. DOI : 10.1128 / jb.175.16.5193-5204.1993 . PMC 204987 . PMID 8349559 .

[1]

vтеУглеродно-азотные лиазы ( EC 4.3)
4.3.1 : аммиак-лиазы	Гистидин-аммиак-лиаза Форминотрансфераза циклодезаминаза Сериндегидратаза Фенилаланин аммиак-лиаза
4.3.2 : амидин-лиазы	Аргининосукцинатлиаза Аденилосукцинатлиаза

vтеФерменты
Мероприятия	Активный сайт Связывающий сайт Каталитическая триада Оксианионная дыра Ферментная неразборчивость Каталитически совершенный фермент Коэнзим Кофактор Ферментный катализ
Регулирование	Аллостерическая регуляция Сотрудничество Ингибитор ферментов Активатор ферментов
Классификация	Номер ЕС Ферментное суперсемейство Семейство ферментов Список ферментов
Кинетика	Кинетика ферментов Диаграмма Иди – Хофсти Заговор Ханеса – Вульфа Заговор Лайнуивера – Берка Кинетика Михаэлиса – Ментен
Типы	EC1 Оксидоредуктазы ( список ) EC2 Трансферазы ( список ) EC3 Гидролазы ( список ) EC4 Lyases ( список ) EC5 Изомеразы ( список ) Лигазы EC6 ( список ) EC7 Translocases ( список )