Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
  • Символ мнение vote.svg Комментарий: 1. Не говорите о «потенциале» в lede.
    2. Необходим контекст: это единственный организм, у которого есть этот фермент, и если да, то почему он в целом важен.
    3. Большинство ссылок посвящено другим ферментам. DGG ( разговорное ) 12:07, 4 февраля 2021 (UTC)
Карбонилсульфидгидролаза (COSase)
Идентификаторы
ЕС нет.3.13.1.7
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
BRENDABRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmigo / QuickGO
Поиск
ЧВКстатьи
PubMedстатьи
NCBIбелки
Карбонилсульфидгидролаза (COSase)
Идентификаторы
СимволКарбонилсульфидгидролаза (COSase)
PfamPF00484
ИнтерПроIPR036874 IPR001765, IPR036874
УМНАЯSM00947
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры

Карбонилсульфидгидролаза ( EC 3.13.1.7 ), сокращенно COSase, разлагает карбонилсульфид (COS) до H 2 S и CO 2 . Изолированный от бактерии Thiobacillus thioparus , потенциал COSase может снизить высокий эффект глобального потепления COS и изменить химический состав озона, потому что COS является источником серы в тропосфере. [1] [2] [3]

Этимология [ править ]

Поскольку это гидролаза, фермент, который использует воду для разрыва химических связей, название предполагает, что внутри механизма находятся молекулы воды, которые участвуют в распространении молекул в реакции. Само название, когда он расщепляется, означает, что это фермент, расщепляющий карбонилсульфид.

История [ править ]

COSase была выделена, охарактеризована и определена структура из бактерии Thiobacillus thioparus . В поисках химического метода расщепления COS более эффективно, чем биологические методы, использующие почвенную среду для разложения ферментов. Эти ферменты представляют собой карбоангидразу , дисульфид-гидролазу углерода , нитрогеназу , монооксид углерода и RuBisCO . [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]Перечисленные ферменты ограничены в их использовании из-за специфики и оптимальной среды, поэтому исследуется химическая разработка фермента, уникального для катализатора разложения COS. - Thiobacillus thioparus - это бактерия, обнаруженная как в почве, так и в пресной воде, известная своими окисляющими свойствами серы. Штамм, используемый для создания COSase, представляет собой THI11, который первоначально был выделен как микроорганизм, разлагающий тиоцианат. [13] Фермент был обнаружен путем пропускания экстракта штамма T. thioparus THI115 через колоночную хроматографию для его очистки и ICP-MS для определения структуры. [1]

Структура [ править ]

С помощью электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия была обнаружена субъединичная молекулярная масса 27 кДа. [1] После тестирования на экспрессию в E. coli истинная молекулярная масса ~ 94 кДа была обнаружена SEC-MALS . [1] ИСП-МС показывает, что на каждую субблоку приходится один ион цинка. [1] 35 аминокислотная последовательность, обнаруженная на N-конце: MEKSNTDALLENNRLYAGGQATHRPGHPGMQPIQP. [1] Есть пять нитей (β1-β5), которые составляют ядро β-листа, и четыре α-спирали (α1, α2, α3 и α6) на его фланге, с двумя дополнительными спиралями (α4 и α5), которые выступают из его ядро. Они объединяются в пары гомодимеров с образованием десятицепочечных β-листов. [1]Между двумя субъединицами гомодимера находится каталитический сайт. Cys44, His97, Cys 100 и молекула воды координируются с ионом цинка с молекулой тиоцианата в кармане каталитического сайта. [1]

Функция [ править ]

COSase отвечает за деградацию COS до H 2 S и CO 2 на втором этапе SCN - ассимиляции. Он гидролизует COS с определенной специфичностью в широком диапазоне концентраций как in vivo, так и in vitro . [1]

Механизм [ править ]

Тиоцианатгидролаза (SCNase), обнаруженная в THI115, инициирует ферментативное образование тиоцианата (SCN - ) . SCNase гидролизует SCN - до аммиака и COS. COS, который возникает в результате гидролиза, метаболизируется с образованием сероводорода (H 2 S), который окисляется до сульфата с образованием энергии. [14] [15] [16] [17] [18]

Гидроксид и цинковые ионы осуществляют нуклеофильную атаку на углерод в молекуле COS, в результате чего образуется промежуточный продукт с цинком, связанным с гидроксидом кислорода и серы молекулы COS. Кислород затем выделяется из цинка и образует CO 2 . Вода из растворителя взаимодействует с ионом серы и цинка, регенерирует активный центр и высвобождает H 2 S. [1]

Ингибитор карбонилсульфидгидролазы [ править ]

COSase слабо ингибируется SCN - . [1]

См. Также [ править ]

  •  Биохимический портал

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J K Огава Т, Ногучи К, Саито М, Nagahata У, Като Н, Ohtaki А, и др. (Март 2013 г.). «Карбонилсульфидгидролаза из штамма Thiobacillus thioparus THI115 является одним из ферментов семейства β-карбоангидразы». Журнал Американского химического общества . 135 (10): 3818–25. DOI : 10.1021 / ja307735e . PMID  23406161 .
  2. Перейти ↑ Chin M, Davis DD (1995). «Повторный анализ карбонилсульфида как источника стратосферного фонового аэрозоля серы». Журнал геофизических исследований . 100 (D5): 8993. Bibcode : 1995JGR ... 100.8993C . DOI : 10.1029 / 95JD00275 .
  3. Перейти ↑ Andreae MO (16 мая 1997 г.). «Атмосферные аэрозоли: биогеохимические источники и роль в химии атмосферы». Наука . 276 (5315): 1052–1058. DOI : 10.1126 / science.276.5315.1052 .
  4. ^ Supuran CT (февраль 2008). «Карбоангидразы: новые терапевтические применения ингибиторов и активаторов». Обзоры природы. Открытие наркотиков . 7 (2): 168–81. DOI : 10.1038 / nrd2467 . PMID 18167490 . S2CID 3833178 .  
  5. ^ Seefeldt LC, Rasche ME, прапорщик SA (апрель 1995). «Карбонилсульфид и диоксид углерода как новые субстраты и сероуглерод как новый ингибитор нитрогеназы». Биохимия . 34 (16): 5382–9. DOI : 10.1021 / bi00016a009 . PMID 7727396 . 
  6. ^ Protoschill-Кребс О, Вильгельме С, Kesselmeier J (сентябрь 1996). «Потребление карбонилсульфида (COS) карбоангидразой (CA) высших растений». Атмосферная среда . 30 (18): 3151–3156. Bibcode : 1996AtmEn..30.3151P . DOI : 10.1016 / 1352-2310 (96) 00026-X .
  7. ^ Миллер А.Г., Espie Г.С., Canvin DT (июль 1989). «Использование оксисульфида углерода, структурного аналога CO (2), для изучения транспорта активного CO (2) в Cyanobacterium Synechococcus UTEX 625» . Физиология растений . 90 (3): 1221–31. DOI : 10.1104 / pp.90.3.1221 . PMC 1061868 . PMID 16666875 .  
  8. ^ Lorimer GH, Pierce J (февраль 1989). «Карбонилсульфид: альтернативный субстрат, но не активатор рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы». Журнал биологической химии . 264 (5): 2764–72. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 81679-4 . PMID 2492523 . 
  9. ^ Haritos VS, Dojchinov G (январь 2005). «Метаболизм карбоангидразы является ключевым фактором токсичности CO2 и COS, но не CS2 для мучного жука Tribolium castaneum [Coleoptera: Tenebrionidae]». Сравнительная биохимия и физиология. Токсикология и фармакология . 140 (1): 139–47. DOI : 10.1016 / j.cca.2005.01.012 . PMID 15792633 . 
  10. ↑ Ensign SA (апрель 1995 г.). «Реакционная способность дегидрогеназы монооксида углерода из Rhodospirillum rubrum с диоксидом углерода, карбонилсульфидом и сероуглеродом». Биохимия . 34 (16): 5372–8. DOI : 10.1021 / bi00016a008 . PMID 7727395 . 
  11. ^ Chengelis CP, Нил RA (октябрь 1979). «Метаболизм карбонилсульфида в печени». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 90 (3): 993–9. DOI : 10.1016 / 0006-291X (79) 91925-9 . PMID 116662 . 
  12. ^ Alterio V, Di Fiore A, D'Ambrosio K, Supuran CT, De Simone G (август 2012). «Множественные способы связывания ингибиторов с углеангидразами: как разработать специфические лекарства, нацеленные на 15 различных изоформ?». Химические обзоры . 112 (8): 4421–68. DOI : 10.1021 / cr200176r . ЛВП : 2158/776392 . PMID 22607219 . 
  13. ↑ Katayama Y, Narahara Y, Inoue Y, Amano F, Kanagawa T, Kuraishi H (май 1992). «Тиоцианатгидролаза Thiobacillus thioparus. Новый фермент, катализирующий образование карбонилсульфида из тиоцианата». Журнал биологической химии . 267 (13): 9170–5. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 50404-5 . PMID 1577754 . 
  14. ^ Соз - J, J Ogee, Марон П.А., Crouzet О, Новак В, Воли С, и др. (Декабрь 2017 г.). «Обмен 18O и OCS» . Биология и биохимия почвы . 115 : 371–382. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2017.09.009 . PMC 5666291 . PMID 29200510 .  
  15. ^ Бербен Т, Balkema С, Сорокин Д.Е., Muyzer G (26 декабря 2017 г.). «Использование транскриптомики» . mSystems . 2 (6): mSystems.00102–17, e00102–17. DOI : 10,1128 / mSystems.00102-17 . PMC 5744179 . PMID 29285524 .  
  16. ^ Вс Вт, Коойманс Л.М., Maseyk К, Чен Н, Mammarella я, Весала Т, Levula Дж, Кескинен Н, Сейбт U (1 февраля 2018). «Почвенные потоки сульфида карбонила (COS), монооксида углерода и диоксида углерода в бореальных лесах на юге Финляндии». Химия и физика атмосферы . 18 (2): 1363–1378. Bibcode : 2018ACP .... 18.1363S . DOI : 10,5194 / ACP-18-1363-2018 .
  17. ^ ВС W, Maseyk K, латыш C, Seibt U (4 июня 2018). «Устойчивый контроль потоков сульфида карбонила и CO <sub> 2 </sub> из листьев в пресноводных болотах <i> Typha </i>». Биогеонауки . 15 (11): 3277–3291. Bibcode : 2018BGeo ... 15.3277S . DOI : 10.5194 / BG-15-3277-2018 .
  18. ↑ Чжао С, Йи Х, Тан X, Кан Д, Ю Q, Гао Ф, Ван Дж, Хуан И, Ян З (1 февраля 2018 г.). «Механизм повышения активности материалов на основе гидроталькита на основе никеля при удалении карбонилсульфида». Химия и физика материалов . 205 : 35–43. DOI : 10.1016 / j.matchemphys.2017.11.002 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Brosens JJ, Salker MS, Teklenburg G, Nautiyal J, Salter S, Lucas ES и др. (Февраль 2014 года). «Маточный отбор человеческих эмбрионов при имплантации» . Научные отчеты . 4 : 3894. Bibcode : 2014NatSR ... 4E3894B . DOI : 10.1038 / srep03894 . PMC  3915549 . PMID  24503642 . Артикульный номер 3894 . Проверено 15 марта 2019 . Статья о роли трипсина в имплантации человеческих эмбрионов.CS1 maint: postscript ( ссылка )
  • Пьяцетта П., Марино Т., Руссо Н. (июнь 2015 г.). «Рабочий механизм β-карбоангидразы, разлагающей карбонилсульфид (COSase): теоретическое исследование». Физическая химия Химическая физика . 17 (22): 14843–8. Bibcode : 2015PCCP ... 1714843P . DOI : 10.1039 / C4CP05975A . PMID  25980540 .

Внешние ссылки [ править ]

Категория: EC 3.13.1.7 Категория: Гидролазы