Хоризматсинтаза
| хоризматсинтаза | |||
|---|---|---|---|
 Гомотетрамер хоризматсинтазы, Streptococcus pneumoniae | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 4.2.3.5 | ||
| Номер CAS. | 9077-07-0 | ||
| 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 | ||
| |||
Фермент . хоризматсинтаза (EC 4.2.3.5) катализирует химическую реакцию
- 5- О- (1-карбоксивинил)-3-фосфошикимат хоризмат + фосфат
Этот фермент принадлежит к семейству лиаз , а именно углеродно-кислородных лиаз, действующих на фосфаты. Систематическое название этого класса ферментов — 5- О- (1-карбоксивинил)-3-фосфошикиматфосфат-лиаза (хоризматобразующая) . Этот фермент также называют 5- О- (1-карбоксивинил)-3-фосфошикиматфосфат-лиазой . Этот фермент участвует в фенилаланина , тирозина и триптофана биосинтезе .
| Хоризматсинтаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | Chorismate_synth | ||
| Пфам | PF01264 | ||
| ИнтерПро | IPR000453 | ||
| PROSITE | PDOC00628 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1q1l / СКОПе / СУПФАМ | ||
| |||
Хоризматсинтаза катализирует последний из семи этапов шикиматного пути, который используется у прокариот, грибов и растений для биосинтеза ароматических аминокислот . Он катализирует 1,4-транс-отщепление фосфатной группы из 5-енолпирувилшикимат-3-фосфата (ЭПСП) с образованием хоризмата, который затем можно использовать в биосинтезе фенилаланина, тирозина или триптофана. Для своей активности хоризматсинтаза требует присутствия восстановленного флавинмононуклеотида (FMNH2 или FADH2). Хоризматсинтаза из различных источников показывает [2] [3] высокая степень сохранения последовательности. Это белок, содержащий от 360 до 400 аминокислотных остатков.
Биологическая и практическая функция
[ редактировать ]Шикиматный путь синтезирует предшественники ароматических аминокислот, а также другие ароматические соединения, которые по-разному участвуют в таких процессах, как «защита от ультрафиолета, транспорт электронов, передача сигналов, коммуникация, защита растений и реакция на раны». [4] Поскольку у людей отсутствует шикиматный путь, но он необходим для выживания многих микроорганизмов, этот путь и хоризматсинтаза, в частности, считаются потенциальными мишенями для новых противомикробных методов лечения. Например, известно, что хоризматсинтаза необходима для выживания Mycobacterium Tuberculosis , что делает этот фермент привлекательной мишенью для антибиотиков для борьбы с этим патогеном. [5]
Структурные исследования
[ редактировать ]По состоянию на конец 2007 года 9 структур для этого класса ферментов было решено PDB с кодами доступа 1Q1L , 1QXO , 1R52 , 1R53 , 1SQ1 , 1UM0 , 1UMF , 1ZTB и 2G85 .
Кристаллическая структура хоризматсинтазы представляет собой гомотетрамер с одним Молекула ФМН нековалентно связана с каждым из четырех мономеров . Каждый мономер состоит из 9 альфа-спиралей, 18 бета-цепей и ядра. собран в уникальную сэндвич-складку бета-альфа-бета. Активные центры связывания FMN состоят из кластеров гибких петель, а область вокруг этих участков имеет очень положительный электромагнитный потенциал. В активном центре расположены два остатка гистидина, которые, как полагают, протонируют восстановленную молекулу флавина и уходящую фосфатную группу субстрата. [6]
 |
 |
 |
 |
Механизм
[ редактировать ]Образование хоризмата из ВПСП включает два отщепления фосфата и протона (Н+) из субстрата. На первом этапе катализа фосфат удаляется, чему способствует перенос протона из консервативного остатка гистидина . При этом электрон переносится от ФМН к подложке, образуя радикал ФМН и радикал субстрата. Далее радикал ФМН перегруппировывается, а затем атом водорода переносится на ФМН из субстрата, отщепляя оба радикала и генерируя продукт. Восстановленный FMN затем повторно таутомеризуется в свою активную форму, отдавая протон второму консервативному гистидину. [7] Хотя хоризматсинтазная реакция является FMN-зависимой, общего окислительно-восстановительного изменения между субстратом и продуктом не происходит; ФМН просто действует как катализатор .
Существуют два класса хоризматсинтазы, различающиеся тем, как поддерживается восстановленное состояние кофактора FMN. Бифункциональная хоризматсинтаза присутствует в грибах и содержит НАД(Ф)Н-зависимый домен флавинредуктазы. [5] Монофункциональная хоризматсинтаза обнаружена в растениях и E.coli и не имеет домена флавинредуктазы. Восстановление FMN зависит от отдельного фермента редуктазы. [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 1ЗТБ Диас; и др. (2006). «Строение хоризматсинтазы микобактерии туберкулеза». Журнал структурной биологии . 154 (2): 130–143. дои : 10.1016/j.jsb.2005.12.008 . ПМИД 16459102 . ; визуализируется с помощью PyMOL
- ^ Шаллер А., Шмид Дж., Лейбингер У., Амрайн Н. (1991). «Молекулярное клонирование и анализ кДНК, кодирующей хоризматсинтазу высшего растения Corydalis sempervirens Pers» . Ж. Биол. Хим . 266 (32): 21434–21438. дои : 10.1016/S0021-9258(18)54657-3 . ПМИД 1718979 .
- ^ Браус Г.Х., Ройссер Ю., Джонс Д.Г. (1991). «Молекулярное клонирование, характеристика и анализ регуляции гена ARO2, кодирующего хоризматсинтазу Saccharomyces cerevisiae». Мол. Микробиол . 5 (9): 2143–2152. дои : 10.1111/j.1365-2958.1991.tb02144.x . ПМИД 1837329 . S2CID 39999230 .
- ^ Машеру, П.; Шмид, младший; Амрайн, Н.; Шаллер, А. (1999). «Уникальная реакция общего пути: механизм и функция хоризматсинтазы в шикиматном пути». Планта . 207 (3): 325–334. Бибкод : 1999Завод.207..325М . дои : 10.1007/s004250050489 . ПМИД 9951731 . S2CID 9668886 .
- ^ Перейти обратно: а б с Эли, Ф.; Нуньес, JE; Шредер, ЕК; Фраззон, Дж.; Пальма, штат Массачусетс; Сантос, Д.С.; Бассо, Луизиана (2008). «Последовательность ДНК Mycobacterium Tuberculosis Rv2540c кодирует бифункциональную хоризматсинтазу» . БМК Биохимия . 9:13 . дои : 10.1186/1471-2091-9-13 . ПМК 2386126 . ПМИД 18445278 .
- ^ Ан, HJ; Юн, HJ; Ли, Б.И.; Су, SW (2004). «Кристаллическая структура хоризматсинтазы: новая складка FMN-связывающего белка и функциональные идеи» . Журнал молекулярной биологии . 336 (4): 903–915. дои : 10.1016/j.jmb.2003.12.072 . ПМИД 15095868 .
- ^ Китцинг, Карина; Ауветер, Сигрид; Амрайн, Николаус; Машеру, Питер (март 2004 г.). «Механизм хоризматсинтазы: роль двух инвариантных остатков гистидина в активном центре» . Журнал биологической химии . 279 (10): 9451–9461. дои : 10.1074/jbc.M312471200 . ПМИД 14668332 . Проверено 20 января 2024 г.
- Гертнер Ф.Х., Коул К.В. (1973). «Свойства хоризматсинтазы Neurospora crassa» . Ж. Биол. Хим . 248 (13): 4602–9. дои : 10.1016/S0021-9258(19)43706-X . ПМИД 4146266 .
- Морелл Х., Кларк М.Дж., Ноулз П.Ф., Спринсон Д.Б. (1967). «Ферментативный синтез хоризмовой и префеновой кислот из 5-фосфата 3-енолпирувилшикимовой кислоты» . Ж. Биол. Хим . 242 (1): 82–90. дои : 10.1016/S0021-9258(18)96321-0 . ПМИД 4289188 .
- Уэлч Г.Р., Коул К.В., Гертнер Ф.Х. (1974). «Хоризматсинтаза Neurospora crassa: флавопротеин». Арх. Биохим. Биофиз . 165 (2): 505–18. дои : 10.1016/0003-9861(74)90276-8 . ПМИД 4155270 .
- Борнеманн С., Лоу DJ, Торнели Р.Н. (1996). «Переходная кинетика хоризматсинтазы Escherichia coli: потребление субстрата, образование продукта, диссоциация фосфата и характеристика промежуточного флавина». Биохимия . 35 (30): 9907–16. дои : 10.1021/bi952958q . ПМИД 8703965 .
- Борнеманн С., Теоклиту М.Е., Брюн М., Уэбб М.Р., Торнели Р.Н., Абелл С. (2000). «Эффект вторичного кинетического изотопа бета-дейтерия в реакции хоризматсинтазы». Биоорганическая химия . 28 (4): 191–204. дои : 10.1006/bioo.2000.1174 . ПМИД 11034781 .
- Осборн А., Торнели Р.Н., Абелл С., Борнеманн С. (2000). «Исследования с аналогами субстрата и кофактора доказывают радикальный механизм реакции хоризматсинтазы» . Ж. Биол. Хим . 275 (46): 35825–30. дои : 10.1074/jbc.M005796200 . ПМИД 10956653 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с хоризмат-синтазой, на Викискладе?
