3-дегидрохинатсинтаза

3-дегидрохинатсинтаза
3-дегидрохинатсинтаза
	Гомодимер 3-дегидрохинатсинтазы, Aspergillus nidulans
Идентификаторы
Символ	DHQ_синтаза
Пфам	PF01761
ИнтерПро	ИПР002658
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2	1dqs / SCOPe / СУПФАМ
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

3-дегидрохинатсинтаза
3-дегидрохинатсинтаза
	Ленточное изображение 3-дегидрохинатсинтазы Helicobacter pylori.
Идентификаторы
Номер ЕС.	4.2.3.4
Номер CAS.	37211-77-1
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
PMC
показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

Фермент . 3-дегидрохинатсинтаза (КФ 4.2.3.4) катализирует химическую реакцию

[[3-дезокси- D - арабино -гепт-2-улозонат 7-фосфат]]

\rightleftharpoons

3-дегидрохинат + фосфат

Белок использует НАД ⁺ катализировать реакцию. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Эта реакция является частью шикиматного пути , который участвует в биосинтезе ароматических аминокислот.

3-Дегидрохинатсинтаза принадлежит к семейству лиаз , а именно углерод-кислородных лиаз, действующих на фосфаты. Этот фермент участвует в фенилаланина , тирозина и триптофана биосинтезе . В нем используется один кофактор , кобальт (Co ²⁺).

Фон

Шикиматный путь состоит из семи стадий, каждая из которых катализируется ферментом . Шикиматный путь отвечает за производство предшественников ароматических аминокислот , которые необходимы для нашего рациона, поскольку мы не можем синтезировать их в нашем организме. Только растения, бактерии и микробные эукариоты способны производить ароматические аминокислоты. Этот путь в конечном итоге превращает фосфоенолпируват и 4-эритрозофосфат в хоризмат , предшественник ароматических аминокислот. 3-Дегидрохинатсинтаза — это фермент, который катализирует реакцию на втором этапе этого пути. На втором этапе реакции фосфат удаляется из 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфата, что приводит к образованию 3-дегидрохината. 3-Дегидрохинатсинтаза представляет собой мономерный фермент с молекулярной массой 39 000. ^{[ 4 ]} 3-дегидрохинатсинтаза активируется неорганическим фосфатом и требует НАД. ⁺ по активности, хотя реакция в целом нейтральна, когда катализируется ферментом. ^{[ 4 ]}

Функция

3-Дегидрохинатсинтаза использует сложный многостадийный механизм, который включает окисление спирта, β-элиминирование фосфата, восстановление карбонила, раскрытие кольца и внутримолекулярную альдольную конденсацию. ^{[ 5 ]} Дегидрохинатсинтаза требует НАД. ⁺ кобальта, и кофактор катализирующий превращение 3-дезокси-D-арабино-гептулозонат-7-фосфата в 3-дегидрохинат. Дегидрохинатсинтаза представляет особый интерес из-за своей сложной активности при небольшом размере. ^{[ 5 ]} У большинства бактерий этот фермент выполняет только одну функцию. Однако у грибов и протистов он является частью пентафункционального комплекса AROM , который включает в себя второй, третий, четвертый, пятый и шестой этапы шикиматного пути. Вместе с 3-дегидрохинатдегидратазой 3-дегидрохинатсинтаза образует ядро этого комплекса. ^{[ 6 ]}

Приложения

3-Дегидрохинатсинтаза катализирует второй этап шикиматного пути, который необходим для производства ароматических аминокислот у бактерий, растений и грибов, но не у млекопитающих. Это делает его идеальной мишенью для новых противомикробных, противопаразитарных средств и гербицидов. ^{[ 1 ]} Другие ферменты шикиматного пути уже исследованы и используются в качестве гербицидов.

Номенклатура

Систематическое название этого класса ферментов — 3-дезокси- D - арабино -гепт-2-улозонат-7-фосфатфосфат-лиаза (циклизующая; 3-дегидрохинатобразующая) . Другие широко используемые названия включают 5-дегидрохинатсинтазу, 5-дегидрохинатсинтетазу, дегидрохинатсинтазу, 3-дегидрохинатсинтазу, 3-дезокси-арабино-гептулозонат-7-фосфатфосфат-лиазу (циклизующую) и 3-дезокси-арабино. -гептулонат-7-фосфатфосфатлиаза (циклизующая).

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ВВП : 3CLH ; Лю Дж.С., Ченг В.К., Ван Х.Дж., Чен Ю.К., Ван В.К. (август 2008 г.). «Открытие структурного ингибитора дегидрохинатсинтазы Helicobacter pylori». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 373 (1): 1–7. дои : 10.1016/j.bbrc.2008.05.070 . ПМИД 18503755 . ; визуализировано с помощью MacPyMOL
^ Хокинс А.Р., Лэмб Х.К. (август 1995 г.). «Молекулярная биология многодоменных белков. Избранные примеры». Европейский журнал биохимии . 232 (1): 7–18. дои : 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20775.x . ПМИД 7556173 .
^ Бартен Р., Мейер Т.Ф. (апрель 1998 г.). «Клонирование и характеристика гена aroB Neisseria gonorrhoeae». Молекулярная и общая генетика . 258 (1–2): 34–44. дои : 10.1007/s004380050704 . ПМИД 9613570 . S2CID 26380973 .
^ Jump up to: ^а ^б Херрманн К.М., Уивер Л.М. (июнь 1999 г.). «Путь Шикимате». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 50 : 473–503. doi : 10.1146/annurev.arplant.50.1.473 . ПМИД 15012217 .
^ Jump up to: ^а ^б Негрон Л., Патчетт М.Л., Паркер Э.Дж. (2011). «Экспрессия, очистка и характеристика дегидрохинатсинтазы Pyrococcus Furiosus» . Ферментные исследования . 2011 : 134893. doi : 10.4061/2011/134893 . ПМК 3092513 . ПМИД 21603259 .
^ Арора Верасто, Х; Логотети, М; Альбрехт, Р; Лейтнер, А; Чжу, Х; Хартманн, доктор медицинских наук (6 июля 2020 г.). «Архитектура и функциональная динамика пентафункционального комплекса АРОМ». Химическая биология природы . 16 (9): 973–978. дои : 10.1038/s41589-020-0587-9 . ПМИД 32632294 . S2CID 220375879 .

Дальнейшее чтение

Ротенберг С.Л., Спринсон Д.Б. (декабрь 1970 г.). «Механизм и стереохимия 5-дегидрохинатсинтетазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 67 (4): 1669–72. Бибкод : 1970PNAS...67.1669R . дои : 10.1073/pnas.67.4.1669 . ПМК 283410 . ПМИД 5275368 .
Шринивасан П.Р., Ротшильд Дж., Спринсон Д.Б. (октябрь 1963 г.). «Ферментативное превращение 7-фосфата 3-дезокси-d-арабино-гептулозоновой кислоты в 5-дегидрохинат» . Журнал биологической химии . 238 (10): 3176–82. дои : 10.1016/S0021-9258(18)48643-7 . ПМИД 14085358 .
Бендер С.Л., Мехди С., Ноулз-младший (сентябрь 1989 г.). «Дегидрохинатсинтаза: роль катионов двухвалентных металлов и никотинамидадениндинуклеотида в катализе». Биохимия . 28 (19): 7555–60. дои : 10.1021/bi00445a009 . ПМИД 2514789 .
Карпентер Э.П., Хокинс А.Р., Фрост Дж.В., Браун К.А. (июль 1998 г.). «Структура дегидрохинатсинтазы обнаруживает активный центр, способный к многоступенчатому катализу». Природа . 394 (6690): 299–302. Бибкод : 1998Natur.394..299C . дои : 10.1038/28431 . ПМИД 9685163 . S2CID 4423190 .

[pmid18503755-1] Jump up to: ^а ^б ВВП : 3CLH ; Лю Дж.С., Ченг В.К., Ван Х.Дж., Чен Ю.К., Ван В.К. (август 2008 г.). «Открытие структурного ингибитора дегидрохинатсинтазы Helicobacter pylori». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 373 (1): 1–7. дои : 10.1016/j.bbrc.2008.05.070 . ПМИД 18503755 . ; визуализировано с помощью MacPyMOL

[pmid7556173-2] Хокинс А.Р., Лэмб Х.К. (август 1995 г.). «Молекулярная биология многодоменных белков. Избранные примеры». Европейский журнал биохимии . 232 (1): 7–18. дои : 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20775.x . ПМИД 7556173 .

[pmid9613570-3] Бартен Р., Мейер Т.Ф. (апрель 1998 г.). «Клонирование и характеристика гена aroB Neisseria gonorrhoeae». Молекулярная и общая генетика . 258 (1–2): 34–44. дои : 10.1007/s004380050704 . ПМИД 9613570 . S2CID 26380973 .

[pmid15012217-4] Jump up to: ^а ^б Херрманн К.М., Уивер Л.М. (июнь 1999 г.). «Путь Шикимате». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 50 : 473–503. doi : 10.1146/annurev.arplant.50.1.473 . ПМИД 15012217 .

[pmid21603259-5] Jump up to: ^а ^б Негрон Л., Патчетт М.Л., Паркер Э.Дж. (2011). «Экспрессия, очистка и характеристика дегидрохинатсинтазы Pyrococcus Furiosus» . Ферментные исследования . 2011 : 134893. doi : 10.4061/2011/134893 . ПМК 3092513 . ПМИД 21603259 .

[6] Арора Верасто, Х; Логотети, М; Альбрехт, Р; Лейтнер, А; Чжу, Х; Хартманн, доктор медицинских наук (6 июля 2020 г.). «Архитектура и функциональная динамика пентафункционального комплекса АРОМ». Химическая биология природы . 16 (9): 973–978. дои : 10.1038/s41589-020-0587-9 . ПМИД 32632294 . S2CID 220375879 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

v т и Углекислородные лиазы ( КФ 4.2) (прежде всего дегидратазы )
4.2.1: Hydro-Lyases	Carbonic anhydrase Fumarase Aconitase Enolase Alpha Enolase 2 Enoyl-CoA hydratase/3-Hydroxyacyl ACP dehydrase Methylglutaconyl-CoA hydratase Tryptophan synthase Cystathionine beta synthase Porphobilinogen synthase 3-Isopropylmalate dehydratase Urocanase Uroporphyrinogen III synthase Nitrile hydratase
4.2.2: Acting on polysaccharides	Hyaluronate lyase Pectin lyase
4.2.3: Acting on phosphates	Threonine synthase
4.2.99: Other	Carboxymethyloxysuccinate lyase Hydroperoxide lyase

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)