Гистидинолдегидрогеназа

Гистидинолдегидрогеназа
Гистидинолдегидрогеназа
	Структура L-гистидинолдегидрогеназы (HISD) подразумевает обмен доменом и дублирование генов.
Идентификаторы
Символ	Histidinol_dh
Pfam	PF00815
PFAM клан	CL0099
InterPro	IPR012131
PROSITE	PDOC00534
Краткое содержание	1k75 / scope / supfam
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

Гистидинолдегидрогеназа
Гистидинолдегидрогеназа
Идентификаторы
ЕС №.	1.1.1.23
CAS №.	9028-27-7
Базы данных
Intenz	Intenz View
Бренда	Бренда вход
Расширение	Вид Nicezyme
Кегг	Кегг вход
Метатический	Метаболический путь
Напрямую	профиль
PDB Структуры	RCSB PDB PDBE PDBSUM
Джин Онтология	Друг / Quickgo
PMC
показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

В фермере , гистидинолдегидрогеназа (HIS4) (HDH) ( EC 1.1.1.23 ) - это фермент , который катализирует химическую реакцию

L -гистидинол + 2 NAD ⁺

\rightleftharpoons

L -Histidine + 2 NADH + 2 H ⁺

Таким образом, два субстрата этого фермента являются L-гистидинол и NAD ⁺, в то время как его 3 продукта - L-гистидин , NADH и H ⁺.

Этот фермент принадлежит к семейству оксидоредуктаз , в частности те, которые действуют в группе донора CH-OH с NAD ⁺ или NADP ⁺ как акцептор. Систематическое название этого класса ферментов- L-хистидинол: NAD ⁺ оксидоредуктаза . Этот фермент также называется L-гистидинолдегидрогеназой .

Структура

У бактерий HDH представляет собой полипептид одной цепи; У грибов это С-концевой домен многофункционального фермента , который катализирует три различных этапа биосинтеза гистидина; и у растений он экспрессируется как ядерный кодированный белок -предшественник , который экспортируется в хлоропласт . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Активный сайт

Гистидинол проводится внутри активного сайта благодаря иону цинка , но ион цинка не участвует в катализе иначе. Цинк ион удерживается на месте HIS262, GLN259, ASP360 и HIS419 (которые в гомодимерных гидродегидрогеназах гидродегидрогеназы исходят из другого мономера). Сам гистидинол удерживается на месте HIS327 и HIS367 из единицы момента и Glu414 от другой мономерной единицы. ^{[ 3 ]}

Остаток Cys был вовлечен в каталитический механизм второго окислительного стадии. ^{[ 4 ]} Однако, согласно новым исследованиям с гидродегидрогеназой из E.coli , механизм катализируется четырьмя основаниями, B1-B4. гистидинола HIS327 действует как первое основание, депротонирующая гидроксильную группу . Одновременно, гидрид абстрагируется из гистидинола NAD ⁺, который затем обменяется на второй NAD ⁺ молекула. Glu325 действует как второе основание, депротонируя молекулу воды, которая затем атакует гистидинол. В то же время HIS327 (в настоящее время протонирован) жертвует протон на альдегидический кислород, что приводит к драгоценному диолю. После этого HIS327 снова депротонирует одну из гидроксильных групп и NAD ⁺ Тезисы протон от реактивного атома углерода. Эта серия шагов окисляет гидроксильную группу до карбоновой кислоты . ^{[ 3 ]}

Функция

Гистидинолдегидрогеназа катализирует терминальную стадию в у бактерий биосинтезе гистидина , грибов и растений , четырех электронного окисления L -гистидинола до гистидина.

В 4-электрических дегидрогеназах один активный сайт катализирует 2 отдельные этапы окисления : окисление субстратного спирта до промежуточного альдегида ; и окисление альдегида до продукта кислоты, в данном случае его. ^{[ 4 ]} Реакция проходит через плотно или ковалентно связанное промежуточное соединение и требует наличия 2 NAD молекул . ^{[ 4 ]} В отличие от большинства дегидрогеназ , субстрат связан перед NAD коферментом . ^{[ 4 ]}

Совместная регуляция гена

Ген гидродинолдегидрогеназы ( HIS4 ) был показан совместно регулирует соседний ген, в то время как он находится под аминокислот селективным давлением . ^{[ 5 ]}

Структурные исследования

В конце 2007 года 4 структуры для этого класса ферментов были решены в ПДБ с кодами вступления 1K75 , 1KAE , 1KAH и 1KAR .

Ссылки

^ Нагай А., Уорд Е., Бек Дж., Тада С., Чанг Дж.Ю., Шейдеггер А., Рьялс Дж (май 1991). «Структурное и функциональное сохранение гидродегидрогеназы между растениями и микробами» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 88 (10): 4133–7. Bibcode : 1991pnas ... 88.4133n . doi : 10.1073/pnas.88.10.4133 . PMC 51612 . PMID 2034659 .
^ Коуэн-Джейкоб С.В., Рахуэль Дж., Нагай А., Ивасаки Г., Охта Д (ноябрь 1996 г.). «Кристаллизация и предварительный кристаллографический анализ капусной гидродегидрогеназы». Acta Crystallogr. Дюймовый 52 (Pt 6): 1188–90. Bibcode : 1996ccrd..52.1188c . doi : 10.1107/s0907444996008396 . PMID 15299582 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в Барбоса Дж.А., Сивараман Дж., Ли Й., Ларок Р., Матте А., Шраг Д.Д., Киглер М (февраль 2002 г.). "Механизм действия и НАД ⁺-Вывающий режим, выявленная кристаллической структурой L-гистидинолдегидрогеназы » . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (4): 1859–64. Bibcode : 2002pnas ... 99.1859B . DOI : 10.1073/pnas.0224761999. 122284 ПМК .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Grubmeyer CT, Grey WR (август 1986 г.). «Остаток цистеина (цистеин-116) в сайте связывания гистидинола гистидинолдегидрогеназы». Биохимия . 25 (17): 4778–84. doi : 10.1021/bi00365a009 . PMID 3533140 .
^ «Повышенная экспрессия и секреция рекомбинантного HIFNγ посредством селективного давления, вызванного голодом аминокислот на соседний ген HIS4 в Pichia pastoris: Acta facultatis Pharmaceuticae Universitatis comenianae» . Архивировано с оригинала 2017-07-08 . Получено 2016-02-14 .

Дальнейшее чтение

Адамс Э (1954). «Ферментативный синтез гистидина из гистидинола» . Дж. Биол. Химический 209 (2): 829–846. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 65512-7 . PMID 13192138 .
Адамс Э (1955). «L-гистидинал, биосинтетический предшественник гистидина» . Дж. Биол. Химический 217 (1): 325–344. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 57184-8 . PMID 13271397 .
Yourno J, Ino I (1968). «Очистка и кристаллизация гидродегидрогеназы из Salmonella typhimurium lt-2» . Дж. Биол. Химический 243 (12): 3273–6. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 93303-X . PMID 4872177 .
Loper JC (1968). «Гистидинолдегидрогеназа из сальмонелла исследований кристаллизации и композиции » . Дж. Биол. Химический 243 (12): 3264–72. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 93302-8 . PMID 4872176 .

Эта статья включает текст из общественного достояния PFAM и InterPro : IPR012131

Эта EC 1.1.1, статья, связанная с ферментом является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[pmid20346592-1] Нагай А., Уорд Е., Бек Дж., Тада С., Чанг Дж.Ю., Шейдеггер А., Рьялс Дж (май 1991). «Структурное и функциональное сохранение гидродегидрогеназы между растениями и микробами» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 88 (10): 4133–7. Bibcode : 1991pnas ... 88.4133n . doi : 10.1073/pnas.88.10.4133 . PMC 51612 . PMID 2034659 .

[pmid152995822-2] Коуэн-Джейкоб С.В., Рахуэль Дж., Нагай А., Ивасаки Г., Охта Д (ноябрь 1996 г.). «Кристаллизация и предварительный кристаллографический анализ капусной гидродегидрогеназы». Acta Crystallogr. Дюймовый 52 (Pt 6): 1188–90. Bibcode : 1996ccrd..52.1188c . doi : 10.1107/s0907444996008396 . PMID 15299582 .

[pmid118421812-3] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в Барбоса Дж.А., Сивараман Дж., Ли Й., Ларок Р., Матте А., Шраг Д.Д., Киглер М (февраль 2002 г.). "Механизм действия и НАД ⁺-Вывающий режим, выявленная кристаллической структурой L-гистидинолдегидрогеназы » . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (4): 1859–64. Bibcode : 2002pnas ... 99.1859B . DOI : 10.1073/pnas.0224761999. 122284 ПМК .

[pmid35331402-4] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Grubmeyer CT, Grey WR (август 1986 г.). «Остаток цистеина (цистеин-116) в сайте связывания гистидинола гистидинолдегидрогеназы». Биохимия . 25 (17): 4778–84. doi : 10.1021/bi00365a009 . PMID 3533140 .

[5] «Повышенная экспрессия и секреция рекомбинантного HIFNγ посредством селективного давления, вызванного голодом аминокислот на соседний ген HIS4 в Pichia pastoris: Acta facultatis Pharmaceuticae Universitatis comenianae» . Архивировано с оригинала 2017-07-08 . Получено 2016-02-14 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

v Т и Оксидоредуктазы : спирт -оксидоредуктазы ( EC 1.1)
1.1.1: NAD/NADP acceptor	3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase Alcohol dehydrogenase Aldo-keto reductase 1A1 1B1 1B10 1C1 1C3 1C4 7A2 Aldose reductase Beta-Ketoacyl ACP reductase Carbohydrate dehydrogenases Carnitine dehydrogenase D-malate dehydrogenase (decarboxylating) DXP reductoisomerase Glucose-6-phosphate dehydrogenase Glycerol-3-phosphate dehydrogenase HMG-CoA reductase IMP dehydrogenase Isocitrate dehydrogenase Lactate dehydrogenase L-threonine dehydrogenase L-xylulose reductase Malate dehydrogenase Malate dehydrogenase (decarboxylating) Malate dehydrogenase (NADP+) Malate dehydrogenase (oxaloacetate-decarboxylating) Malate dehydrogenase (oxaloacetate-decarboxylating) (NADP+) Phosphogluconate dehydrogenase Sorbitol dehydrogenase Hydroxysteroid dehydrogenase: 3β 3β-HSD NSDHL 11β 11β-HSD1 11β-HSD2 17β
1.1.2: cytochrome acceptor	D-lactate dehydrogenase (cytochrome) D-lactate dehydrogenase (cytochrome c-553) Mannitol dehydrogenase (cytochrome)
1.1.3: oxygen acceptor	Glucose oxidase L-gulonolactone oxidase Xanthine oxidase Alcohol oxidase
1.1.4: disulfide as acceptor	Vitamin K epoxide reductase Vitamin-K-epoxide reductase (warfarin-insensitive)
1.1.5: quinone/similar acceptor	Malate dehydrogenase (quinone) Quinoprotein glucose dehydrogenase
1.1.99: other acceptors	Choline dehydrogenase L2HGDH

v Т и Ферменты
Activity	Active site Binding site Catalytic triad Oxyanion hole Enzyme promiscuity Diffusion-limited enzyme Cofactor Enzyme catalysis
Regulation	Allosteric regulation Cooperativity Enzyme inhibitor Enzyme activator
Classification	EC number Enzyme superfamily Enzyme family List of enzymes
Kinetics	Enzyme kinetics Eadie–Hofstee diagram Hanes–Woolf plot Lineweaver–Burk plot Michaelis–Menten kinetics
Types	EC1 Oxidoreductases (list) EC2 Transferases (list) EC3 Hydrolases (list) EC4 Lyases (list) EC5 Isomerases (list) EC6 Ligases (list) EC7 Translocases (list)