DAHP-синтаза
3-дезокси-7-фосфогептулонатсинтаза | |||
---|---|---|---|
Идентификаторы | |||
Номер ЕС. | 2.5.1.54 | ||
Номер CAS. | 9026-94-2 | ||
Базы данных | |||
ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
КЕГГ | КЕГГ запись | ||
МетаЦик | метаболический путь | ||
ПРЯМОЙ | профиль | ||
PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
Генная онтология | АмиГО / QuickGO | ||
|
Домен DAHP-синтетазы I | |||
---|---|---|---|
![]() Структура Aquifex aeolicus kdo8ps в комплексе с z-метил-пеп-2-дегидро-3-дезоксифосфооктонатальдолазой. [ 1 ] | |||
Идентификаторы | |||
Символ | DAHP_synth_1 | ||
Пфам | PF00793 | ||
Пфам Клан | CL0036 | ||
ИнтерПро | ИПР006218 | ||
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 51569 / SCOPe / СУПФАМ | ||
|
3-Дезокси-D-арабиногептулозонат-7-фосфат ( DAHP ) синтаза ( EC 2.5.1.54 — первый фермент в серии метаболических реакций , известных как шикиматный путь , который отвечает за биосинтез аминокислот фенилаланина ) , тирозина , и триптофан . Поскольку это первый фермент шикиматного пути, он контролирует количество углерода, поступающего в этот путь. ферментов Ингибирование является основным методом регулирования количества углерода, поступающего в этот путь. [ 2 ] Формы этого фермента различаются у разных организмов, но их можно считать DAHP-синтазой на основании реакции, катализируемой этим ферментом.
В энзимологии DAHP-синтаза ( КФ 2.5.1.54 ) — фермент химическую , катализирующий реакцию .
- фосфоенолпируват + D-эритрозо-4-фосфат + H 2 O 3-дезокси-D-арабино-гепт-2-улозонат 7-фосфат + фосфат
Тремя субстратами этого фермента являются фосфоенолпируват , D-эритрозо-4-фосфат и H 2 O , тогда как двумя его продуктами являются 3-дезокси-D-арабино-гепт-2-улозонат-7-фосфат и фосфат .
Номенклатура
[ редактировать ]Этот фермент принадлежит к семейству трансфераз , а именно тех, которые переносят арильные или алкильные группы, отличные от метильных групп. Систематическое название этого класса ферментов — фосфоенолпируват:D-эритрозо-4-фосфат-С-(1-карбоксивинил)трансфераза (гидролизующая фосфат, образующая 2-карбокси-2-оксоэтил). Другие широко используемые названия включают 2-дегидро-3-дезоксифосфогептонат-альдолазу, 2-кето-3-дезокси-D-арабиногептоновую кислоту, 7-фосфатсинтетазу, 3-дезокси-D-арабино-2-гептулозоновую кислоту, 7- фосфатсинтетаза, 3-дезокси-D-арабиногептолозонат-7-фосфатсинтетаза, 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат, 7-фосфатсинтетаза, 7-фосфо-2-кето-3-дезокси-D-арабиногептонат, D-эритрозо-4-фосфат, лиаза (пируват-фосфорилирующая), 7-фосфо- 2-дегидро-3-дезокси-D-арабиногептонат, D-эритрозо-4-фосфатлиаза (пируват-фосфорилирование), D-эритроза-4-фосфат-лиаза, D-эритроза-4-фосфат-лиаза (пируват-фосфорилирование), DAH7-P-синтаза, DAHP-синтаза, DS-Co, DS-Mn, KDPH-синтаза, KDPH-синтетаза, дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтетаза, фосфо-2-дегидро-3-дезоксигептонатальдолаза, фосфо-2-кето-3-дезоксигептаноатальдолаза, фосфо-2-кето-3-дезоксигептонатальдолаза, фосфо-2-кето-3-дезоксигептональдолаза и фосфо-2-оксо -3-дезоксигептонатальдолаза.
Биологическая функция
[ редактировать ]Основная функция DAHP-синтазы — катализировать реакцию фосфоенолпирувата и D-эритрозо-4-фосфата с образованием DAHP и фосфата . Однако другая биологическая функция фермента заключается в регулировании количества углерода, поступающего в шикиматный путь. Это достигается в основном с помощью двух разных методов: ингибирования по обратной связи и контроля транскрипции. [ 2 ] Ингибирование по обратной связи и контроль транскрипции являются механизмами регуляции углерода у бактерий, но единственным механизмом регуляции, обнаруженным в DAHP-синтазе, обнаруженной в растениях, является контроль транскрипции. [ 2 ]
У Escherichia coli , вида бактерий, DAHP-синтаза обнаружена в виде трех изоферментов , каждый из которых чувствителен к одной из аминокислот, образующихся по шикиматному пути. [ 3 ] При исследовании чувствительной к тирозину DAHP-синтазы в E. coli установлено, что фермент ингибируется тирозином путем неконкурентного ингибирования по отношению к фосфоенолпирувату - первому субстрату реакции, катализируемой DAHP-синтазой, тогда как фермент ингибируется тирозином. путем конкурентного ингибирования по отношению к D-эритрозо-4-фосфату, второму субстрату реакции, катализируемой DAHP-синтаза при концентрации тирозина выше 10 мкМ. [ 3 ] Установлено также, что фермент ингибируется неорганическим фосфатом посредством неконкурентного ингибирования по отношению к обоим субстратам и ингибируется DAHP посредством конкурентного ингибирования по отношению к фосфоенолпирувату и неконкурентного ингибирования по отношению к D-эритрозо-4-фосфату. [ 3 ] Исследования ингибирования продукта показали, что фосфоенолпируват является первым субстратом, который связывается с ферментным комплексом, а неорганический фосфат является первым продуктом, который диссоциирует от ферментного комплекса. [ 3 ] Таким образом, количество углерода, поступающего в шикиматный путь, можно контролировать, подавляя DAHP-синтазу, катализирующую реакцию, в результате которой образуется DAHP.
Поток углерода в шикиматный путь у растений регулируется транскрипционным контролем. [ 3 ] Этот метод также встречается у бактерий, но ингибирование по принципу обратной связи более распространено. [ 2 ] У растений по мере прохождения ими цикла роста активность DAHP-синтазы менялась. [ 2 ]
Каталитическая активность
[ редактировать ]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 принципу Cys-XX-His. [ 2 ]
Было показано, что, как правило, DAHP-синтазам требуется кофактор двухвалентных ионов металлов. для правильного функционирования фермента [ 4 ] Ионы металлов, которые могут действовать как кофакторы, включают Mn. 2+ , Фе 2+ , Ко 2+ , Зн 2+ , С 2+ и Ка 2+ . [ 4 ] Исследования показали, что один ион металла связывается с каждым мономером DAHP-синтазы. [ 4 ]
Реакция, катализируемая DAHP-синтазой, показана ниже.

Структура
[ редактировать ]

Четвертичная структура DAHP-синтазы состоит из двух прочно связанных димеров , что означает, что DAHP-синтаза является тетрамером . [ 5 ]
Справа находится изображение DAHP-синтазы, показывающее четвертичную структуру DAHP-синтазы. На этом изображении видно, что DAHP-синтаза состоит из двух прочно связанных димеров. Каждая из мономерных цепей окрашена по-разному.
Под первым изображением справа находится изображение DAHP-синтазы, которое также демонстрирует четвертичную структуру, однако это изображение представлено в мультипликационном виде. На этом изображении также показаны каждый из четырех мономеров, окрашенных по-разному. Кроме того, этот вид также можно использовать для отображения вторичных и третичных структур. Как показано, два мономера имеют бета-листы, которые взаимодействуют на одной стороне фермента, а два других мономера имеют бета-листы, которые взаимодействуют на противоположной стороне.
Структурные исследования
[ редактировать ]По состоянию на конец 2007 года четыре структуры для этого класса ферментов были решены PDB с кодами доступа 1RZM , 1VR6 , 1VS1 и 2B7O .
Семейство DAHP-синтетаз класса II | |||
---|---|---|---|
Идентификаторы | |||
Символ | DAHP_synth_2 | ||
Пфам | PF01474 | ||
Пфам Клан | CL0036 | ||
ИнтерПро | ИПР002480 | ||
|
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сюй X, Ван Дж., Грайсон С., Петек С., Кутро П., Бирк М.Р., Вудард Р.В., Гатти Д.Л. (2003). «Структурный дизайн новых ингибиторов 3-дезокси-D-маннооктулозонат-8-фосфатсинтазы» . Дизайн и открытие лекарств . 18 (2–3): 91–9. дои : 10.3109/10559610290271787 . ПМИД 14675946 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Херрманн К., Энтус Р. (2001). «Путь Шикимата: ароматические аминокислоты и не только». Энциклопедия наук о жизни . дои : 10.1038/npg.els.0001315 . ISBN 978-0-470-01617-6 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Шонер Р., Херрманн К.М. (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. ПМИД 9387 .
- ^ Перейти обратно: а б с Стивенс К.М., Бауэрле Р. (ноябрь 1991 г.). «Анализ потребности в металлах 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы из Escherichia coli». Журнал биологической химии . 266 (31): 20810–7. ПМИД 1682314 .
- ^ Шумилин И.А., Крецингер Р.Х., Бауэрле Р.Х. (июль 1999 г.). «Кристаллическая структура регулируемой фенилаланином 3-дезокси-D-арабиногептулозонат-7-фосфатсинтазы из Escherichia coli» . Структура . 7 (7): 865–75. дои : 10.1016/S0969-2126(99)80109-9 . ПМИД 10425687 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Шринивасан П.Р., Спринсон Д.Б. (апрель 1959 г.). «7-фосфатсинтетаза 2-кето-3-дезокси-D-арабогептоновой кислоты». Журнал биологической химии . 234 (4): 716–22. ПМИД 13654249 .
- Йоссек Р., Бонгертс Дж., Шпренгер Г.А. (август 2001 г.). «Характеристика новой устойчивой к обратной связи 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы AroF Escherichia coli» . Письма FEMS по микробиологии . 202 (1): 145–8. дои : 10.1111/j.1574-6968.2001.tb10795.x . ПМИД 11506923 .
- Шнайдер Т.Р., Хартманн М., Браус Г.Х. (сентябрь 1999 г.). «Кристаллизация и предварительный рентгеноструктурный анализ 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфатсинтазы (ингибируемой тирозином) из Saccharomyces cerevisiae». Акта Кристаллографика Д. 55 (Часть 9): 1586–8. дои : 10.1107/S0907444999007830 . ПМИД 10489454 .