✖


Jump to content

Каталитическая триада

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.

Фермент TEV-протеаза [а] содержит пример каталитической триады остатков (красный) в активном центре . Триада состоит из аспартата ( кислоты ), гистидина ( основания ) и цистеина ( нуклеофила ). Субстрат чтобы (черный) связан сайтом связывания, ориентировать его рядом с триадой. ( PDB : 1LVM )

Каталитическая триада — это совокупность трех координированных аминокислот , которые можно обнаружить в активном центре некоторых ферментов . [1] [2] Каталитические триады чаще всего встречаются в ферментах гидролазах и трансферазах (например, протеазах , амидазах , эстеразах , ацилазах , липазах и β-лактамазах ). Триада кислота катализа - основание - нуклеофил является распространенным мотивом образования нуклеофильного остатка для ковалентного . Остатки промежуточный продукт , образуют сеть реле заряда для поляризации и активации нуклеофила, который атакует субстрат , образуя ковалентный который затем гидролизуется с высвобождением продукта и регенерацией свободного фермента. Нуклеофилом чаще всего является серин или цистеин аминокислота , но иногда треонин или даже селеноцистеин . Трехмерная структура фермента объединяет остатки триады в точной ориентации, даже если они могут находиться далеко друг от друга в последовательности ( первичная структура ). [3]

Помимо дивергентной эволюции функций (и даже нуклеофила триады), каталитические триады демонстрируют одни из лучших примеров конвергентной эволюции . Химические ограничения на катализ привели к тому, что один и тот же каталитический раствор независимо эволюционировал как минимум в 23 отдельных суперсемейства . [2] Следовательно, механизм их действия является одним из наиболее изученных в биохимии . [4] [5]

История

[ редактировать ]

Ферменты трипсин и химотрипсин были впервые очищены в 1930-х годах. [6] Серин в каждом из трипсина и химотрипсина был идентифицирован как каталитический нуклеофил (путем модификации диизопропилфторфосфатом ) в 1950-х годах. [7] Структура химотрипсина была расшифрована с помощью рентгеновской кристаллографии в 1960-х годах, что показало ориентацию каталитической триады в активном центре. [8] Другие протеазы были секвенированы и выровнены, чтобы выявить семейство родственных протеаз. [9] [10] [11] теперь называется семейством S1. Одновременно было обнаружено, что структуры эволюционно неродственных протеаз папаина и субтилизина содержат аналогичные триады. Механизм «зарядово-реле» активации нуклеофила другими членами триады был предложен в конце 1960-х годов. [12] было решено больше структур протеаз с помощью рентгеновской кристаллографии По мере того, как в 1970-х и 80-х годах , были обнаружены гомологичные (например, протеаза TEV ) и аналогичные (например, папаин) триады. [13] [14] [15] Система классификации MEROPS в 1990-х и 2000-х годах начала классифицировать протеазы в структурно родственные ферментов суперсемейства и, таким образом, действует как база данных конвергентной эволюции триад в более чем 20 суперсемействах. [16] [17] Понимание того, как химические ограничения эволюции привели к сближению стольких семейств ферментов с одной и той же геометрией триады, появилось в 2010-х годах. [2]

С момента их первоначального открытия проводятся все более детальные исследования их точного каталитического механизма. Особые споры в 1990-х и 2000-х годах вызывали вопрос о том, способствуют ли низкобарьерные водородные связи катализу. [18] [19] [20] или достаточно ли обычной водородной связи для объяснения механизма. [21] [22] Огромный объем работ по ковалентному катализу с реле заряда, используемому каталитическими триадами, привел к тому, что этот механизм лучше всего охарактеризован во всей биохимии. [4] [5] [21]

Функция

[ редактировать ]

Ферменты, содержащие каталитическую триаду, используют ее для одного из двух типов реакций: либо для расщепления субстрата ( гидролазы ), либо для переноса одной части субстрата на второй субстрат ( трансферазы ). Триады представляют собой взаимозависимый набор остатков в активном центре фермента, которые действуют совместно с другими остатками (например, сайтом связывания и оксианионной дыркой ) для достижения нуклеофильного катализа . Эти остатки триады действуют вместе, делая нуклеофила член высокореактивным , образуя ковалентное промежуточное соединение с субстратом, которое затем расщепляется для завершения катализа. [ нужна ссылка ]

Механизм

[ редактировать ]

Каталитические триады осуществляют ковалентный катализ, используя остаток в качестве нуклеофила. Реакционная способность нуклеофильного остатка увеличивается за счет функциональных групп других членов триады. Нуклеофил поляризуется и ориентируется основанием, которое само связывается и стабилизируется кислотой. [ нужна ссылка ]

Катализ осуществляют в две стадии. Во-первых, активированный нуклеофил атакует карбонильный углерод и заставляет карбонильный кислород принять электронную пару, что приводит к образованию тетраэдрического промежуточного соединения . Накопление отрицательного заряда на этом промежуточном продукте обычно стабилизируется оксианионной дыркой внутри активного центра. Затем промежуточное соединение распадается обратно на карбонил, выбрасывая первую половину субстрата, но оставляя вторую половину все еще ковалентно связанной с ферментом в виде промежуточного ацил-фермента . Хотя общий кислотный катализ распада первого и второго тетраэдрических промежуточных продуктов может происходить по пути, показанному на диаграмме, есть доказательства, подтверждающие этот механизм с помощью химотрипсина. [23] было оспорено. [24]

Вторая стадия катализа - это разделение промежуточного ацил-фермента путем атаки второго субстрата. Если этим субстратом является вода, то результатом является гидролиз; если это органическая молекула, то результатом является перенос этой молекулы на первый субстрат. Атака этого второго субстрата образует новый тетраэдрический промежуточный продукт, который распадается путем выброса нуклеофила фермента, высвобождения второго продукта и регенерации свободного фермента. [25]

катализируемой каталитической триадой (черный): нуклеофильное замещение карбонильного Общий механизм реакции , субстрата (красный) вторым субстратом (синий). Во-первых, нуклеофил фермента (X) атакует карбонил с образованием ковалентно связанного промежуточного продукта ацил-фермент. Затем этот промежуточный продукт подвергается атаке нуклеофила второго субстрата (X'). Если вторым нуклеофилом является гидроксил воды, результатом является гидролиз, в противном случае результатом является перенос группы X'.

Личности членов триады

[ редактировать ]
Каталитическая триада системы реле заряда, обычно встречающаяся в протеазах. Кислотный остаток (обычно глутамат или аспартат ) выравнивает и поляризует основание (обычно гистидин ), которое активирует нуклеофил (часто серин или цистеин, иногда треонин ). Триада снижает p K a нуклеофильного остатка, который затем атакует субстрат. Оксианионная дырка положительно заряженных обычно амидов основной цепи (иногда боковых цепей) стабилизирует накопление заряда в переходном состоянии субстрата .

нуклеофил

[ редактировать ]

Боковая цепь нуклеофильного остатка осуществляет ковалентный катализ субстрата . Неподеленная пара электронов, присутствующая на кислороде или сере, атакует электроположительный карбонильный углерод. [3] 20 встречающихся в природе биологических аминокислот не содержат достаточно нуклеофильных функциональных групп для многих сложных каталитических реакций . Встраивание нуклеофила в триаду увеличивает его реакционную способность для эффективного катализа. Наиболее часто используемыми нуклеофилами являются гидроксил ( OH) серина и тиол /тиолат-ион (SH/S − ) цистеина. [2] Альтернативно, треониновые протеазы используют вторичный гидроксил треонина, однако из-за стерических затруднений дополнительной метильной группы боковой цепи такие протеазы используют в качестве основания свой N -концевой амид, а не отдельную аминокислоту. [1] [26]

Использование кислорода или серы в качестве нуклеофильного атома вызывает незначительные различия в катализе. По сравнению с кислородом серы делает дополнительная d-орбиталь ее больше (на 0,4 Å). [27] и мягче, позволяет ему образовывать более длинные связи (d C-X и d X-H в 1,3 раза) и дает ему меньшее значение p K a (на 5 единиц). [28] Таким образом, серин в большей степени, чем цистеин, зависит от оптимальной ориентации членов кислотно-основной триады, чтобы уменьшить его p K a. [28] для достижения согласованного депротонирования с помощью катализа. [2] Низкое значение pKa отрицательно цистеина влияет на расщепление первого тетраэдрического промежуточного соединения , поскольку непродуктивное обращение исходной нуклеофильной атаки является более благоприятным продуктом распада. [2] Таким образом, основание триады предпочтительно ориентировано на протонирование амида уходящей группы, чтобы гарантировать его выброс, оставляя серу фермента ковалентно связанную с N-концом субстрата. Наконец, расщепление ацил-фермента (для высвобождения С-конца субстрата) требует повторного протонирования серина, тогда как цистеин может уйти в виде S. − . Стерически сера цистеина также образует более длинные связи и имеет более объемный радиус Ван-дер-Ваальса. [2] и в случае мутации в серин может оказаться в ловушке непродуктивных ориентаций активного сайта. [27]

Очень редко атом селена редкой аминокислоты селеноцистеина . в качестве нуклеофила используется [29] Депротонированный Se − состояние сильно предпочтительнее в каталитической триаде. [29]

База

[ редактировать ]

Поскольку ни одна из природных аминокислот не является сильно нуклеофильной, основание в каталитической триаде поляризует и депротонирует нуклеофил, увеличивая его реакционную способность. [3] Кроме того, он протонирует первый продукт , помогающий покинуть группу. [ нужна ссылка ]

Основанием чаще всего является гистидин, поскольку его p K a обеспечивает эффективный катализ основания, образование водородной связи с кислотным остатком и депротонирование нуклеофильного остатка. [1] β-лактамазы, такие как TEM-1, используют лизина в качестве основания остаток лизина . Поскольку p K a настолько высок (p K a = 11), глутамат и несколько других остатков действуют как кислота, стабилизируя его депротонированное состояние во время каталитического цикла. [30] [31] Треониновые протеазы используют свой N -концевой амид в качестве основания, поскольку стерическое скучивание метилом каталитического треонина не позволяет другим остаткам сблизиться достаточно близко. [32] [33]

Кислота

[ редактировать ]

Кислотный член триады образует водородную связь с основным остатком. Это выравнивает основной остаток, ограничивая вращение его боковой цепи, и поляризует его, стабилизируя его положительный заряд. [3] Две аминокислоты имеют кислые боковые цепи при физиологическом pH (аспартат или глутамат), поэтому они наиболее часто используются для этого члена триады. [3] Цитомегаловирусная протеаза [б] использует пару гистидинов: один в качестве основания, как обычно, а другой в качестве кислоты. [1] Второй гистидин не является такой эффективной кислотой, как более распространенный аспартат или глутамат, что приводит к более низкой каталитической эффективности. В некоторых ферментах кислотный член триады менее необходим, а некоторые действуют только как диада. Например, папаин [с] использует аспарагин в качестве третьего члена триады, который ориентирует гистидиновое основание, но не действует как кислота. Аналогично, гепатита А протеаза вируса [д] содержит упорядоченную воду в том положении, где должен находиться кислотный остаток. [ нужна ссылка ]

Примеры триад

[ редактировать ]
Ряд аминокислотных остатков, используемых в разных комбинациях в разных ферментах, образующих каталитическую триаду гидролиза. Слева — члены триады нуклеофила, основания и кислоты. Справа показаны различные подложки с расщепленной связью, обозначенной ножницами. могут быть расщеплены две разные связи В бета-лактамах (1 пенициллин ацилазой и 2 бета-лактамазой ).

Сер-Хис-Асп

[ редактировать ]

Мотив серин-гистидин-аспартат является одним из наиболее тщательно изученных каталитических мотивов в биохимии. [3] Примером триады является химотрипсин . [и] модельная сериновая протеаза из суперсемейства PA , которая использует свою триаду для гидролиза белковых остовов. Аспартат образует водородную связь с гистидином, увеличивая p K a его имидазольного азота с 7 до примерно 12. Это позволяет гистидину действовать как мощное общее основание и активировать сериновый нуклеофил. Он также имеет оксианионную дырку, состоящую из нескольких амидов основной цепи, которая стабилизирует накопление заряда на промежуточных соединениях. Гистидиновое основание помогает первой уходящей группе, отдавая протон, а также активирует гидролитический водный субстрат, отщепляя протон в виде оставшегося ОН. − атакует промежуточное соединение ацил-фермента. [ нужна ссылка ]

Та же триада также конвергентно развилась в α/β-гидролазах, таких как некоторые липазы и эстеразы , однако ориентация членов триады обратная. [34] [35] мозга Кроме того, было обнаружено, что ацетилгидролаза (которая имеет ту же структуру, что и небольшой G-белок ) также имеет эту триаду. Эквивалентная триада Ser-His- Glu используется в ацетилхолинэстеразе . [ нужна ссылка ]

Цис-Хис-Асп

[ редактировать ]

Вторая наиболее изученная триада — это мотив цистеин-гистидин-аспартат. [2] Этот набор триад используют несколько семейств цистеиновых протеаз , например протеаза TEV. [а] и папаин . [с] Эта триада действует аналогично триадам сериновых протеаз, с некоторыми заметными различиями. цистеина pKa Из-за низкого значения важность Asp для катализа варьируется, и некоторые цистеиновые протеазы фактически представляют собой диады Cys-His (например, протеаза вируса гепатита А ), тогда как в других цистеин уже депротонирован до начала катализа (например, папаин). [36] Эта триада также используется некоторыми амидазами, такими как N -гликаназы, для гидролиза непептидных связей CN. [37]

Сер-Его-Его

[ редактировать ]

Триада цитомегаловируса протеаз [б] использует гистидин как в качестве членов кислотной, так и основной триады. Удаление кислого гистидина приводит только к 10-кратной потере активности (по сравнению с более чем 10 000-кратной потерей активности при удалении аспартата из химотрипсина). Эта триада была интерпретирована как возможный способ создания менее активного фермента для контроля скорости расщепления. [26]

Сер-Глю-Асп

[ редактировать ]

Необычная триада обнаружена у седолизиновых протеаз. [ф] Низкое значение pKa группы карбоксилатной глутамата означает, что она действует как основание в триаде только при очень низком pH. Предполагается, что эта триада представляет собой адаптацию к конкретным средам, таким как кислые горячие источники (например, кумамолизин ) или клеточная лизосома (например, трипептидилпептидаза ). [26]

Цис-Хис-Сер

[ редактировать ]

Эндотелиальная ​ протеаза вазогибин [г] использует цистеин в качестве нуклеофила, а серин — для координации гистидинового основания. [38] [39] Несмотря на то, что серин является плохой кислотой, он все же эффективен для ориентации гистидина в каталитической триаде. [38] Некоторые гомологи альтернативно содержат треонин вместо серина в кислотном месте. [38]

Thr-Nter, Ser-Nter и Cys-Nter

[ редактировать ]

Треониновые протеазы, такие как субъединица протеасомной протеазы. [час] и орнитинацилтрансферазы [я] используйте вторичный гидроксил треонина аналогично использованию первичного гидроксила серина . [32] [33] Однако из-за стерического взаимодействия дополнительной метильной группы треонина основным членом триады является N -концевой амид, который поляризует упорядоченную воду, которая, в свою очередь, депротонирует каталитический гидроксил, увеличивая его реакционную способность. [1] [26] Точно так же существуют эквивалентные конфигурации «только серин» и «только цистеин», такие как пенициллинацилаза G. [Дж] и пенициллин ацилаза V [к] которые эволюционно родственны протеасомным протеазам. они используют N -концевой амид. Опять же, в качестве основания [26]

Серцис Сер - Лис

[ редактировать ]

Эта необычная триада встречается только в одном суперсемействе амидаз. В этом случае лизин поляризует средний серин. [40] Затем средний серин образует две прочные водородные связи с нуклеофильным серином, чтобы активировать его (одну с гидроксилом боковой цепи, а другую с амидом основной цепи). Средний серин удерживается в необычной цис -ориентации, чтобы облегчить точные контакты с двумя другими остатками триады. Триада необычна еще и тем, что лизин и цис -серин действуют как основание при активации каталитического серина, но один и тот же лизин также выполняет роль кислотного члена, а также обеспечивает ключевые структурные контакты. [40] [41]

Сек-Хис-Глу

[ редактировать ]

Редкая, но встречающаяся в природе аминокислота селеноцистеин (Sec) также может присутствовать в качестве нуклеофила в некоторых каталитических триадах. [29] Селеноцистеин похож на цистеин, но содержит атом селена вместо серы. Примером может служить активный центр тиоредоксинредуктазы , которая использует селен для восстановления дисульфида в тиоредоксине. [29]

Инженерные триады

[ редактировать ]

Помимо встречающихся в природе типов каталитических триад, белковая инженерия использовалась для создания вариантов ферментов с ненативными аминокислотами или полностью синтетическими аминокислотами. [42] Каталитические триады также были вставлены в некаталитические белки или имитаторы белков. [ нужна ссылка ]

В субтилизине (сериновой протеазе) кислородный нуклеофил заменен на серу, [43] [44] селен , [45] или теллур . [46] Цистеин и селеноцистеин были вставлены путем мутагенеза , тогда как неприродная аминокислота, теллуроцистеин , была вставлена ​​с использованием ауксотрофных клеток, питавшихся синтетическим теллуроцистеином. Все эти элементы находятся в 16-м столбце таблицы Менделеева ( халькогены ), поэтому имеют схожие свойства. [47] [48] В каждом случае смена нуклеофила снижала протеазную активность фермента, но увеличивала разную активность. Серный нуклеофил улучшал активность ферментов трансферазы (иногда называемой субтилигазой). Нуклеофилы селена и теллура превратили фермент в оксидоредуктазу . [45] [46] Когда нуклеофил протеазы TEV превращался из цистеина в серин, активность его протеазы сильно снижалась, но могла быть восстановлена ​​путем направленной эволюции . [49]

Некаталитические белки использовались в качестве каркасов, в которые были вставлены каталитические триады, которые затем были улучшены в результате направленной эволюции. Триада Ser-His-Asp была встроена в антитело. [50] а также ряд других белков. [51] Аналогичным образом, имитаторы каталитической триады были созданы в небольших органических молекулах, таких как диарилдиселенид, [52] [53] и отображается на более крупных полимерах, таких как смолы Merrifield , [54] и самособирающиеся короткие пептидные наноструктуры. [55]

Дивергентная эволюция

[ редактировать ]

Сложность сети активных центров приводит к тому, что остатки, участвующие в катализе (и остатки, контактирующие с ними), оказываются высоко эволюционно консервативными . [56] Однако существуют примеры дивергентной эволюции каталитических триад как в катализируемой реакции, так и в остатках, используемых в катализе. Триада остается ядром активного центра, но эволюционно адаптирована для выполнения различных функций. [57] [58] Некоторые белки, называемые псевдоферментами , выполняют некаталитические функции (например, регуляция посредством ингибирующего связывания) и имеют накопленные мутации, которые инактивируют их каталитическую триаду. [59]

Изменения реакции

[ редактировать ]

Каталитические триады осуществляют ковалентный катализ через промежуточный ацил-фермент. Если это промежуточное соединение растворяется водой, результатом является гидролиз субстрата. Однако если промежуточное соединение расщепляется в результате атаки второго субстрата, то фермент действует как трансфераза . Например, атака ацильной группы приводит к реакции ацилтрансферазы . Несколько семейств ферментов трансфераз произошли от гидролаз путем адаптации к исключению воды и благоприятствованию атаке второго субстрата. [60] У разных членов суперсемейства α/β-гидролаз триада Ser-His-Asp настроена с помощью окружающих остатков на выполнение по меньшей мере 17 различных реакций. [35] [61] Некоторые из этих реакций также реализуются с помощью механизмов, которые изменяют образование или расщепление промежуточного ацил-фермента или которые не протекают через промежуточное соединение ацил-фермента. [35]

Кроме того, был разработан альтернативный механизм трансферазы с помощью амидофосфорибозилтрансферазы , которая имеет два активных центра. [л] В первом активном центре триада цистеина гидролизует субстрат глютамина с высвобождением свободного аммиака. Затем аммиак диффундирует через внутренний туннель фермента ко второму активному центру, где переносится на второй субстрат. [62] [63]

Нуклеофильные изменения

[ редактировать ]
Дивергентная эволюция протеаз клана PA с использованием разных нуклеофилов в их каталитической триаде. Показана сериновая триада химотрипсина. [и] и цистеиновая триада протеазы TEV. [а] ( ПДБ : 1LVM , 1GG6 )

Дивергентная эволюция остатков активных центров происходит медленно из-за сильных химических ограничений. Тем не менее, некоторые суперсемейства протеаз эволюционировали от одного нуклеофила к другому. Об этом можно сделать вывод, когда суперсемейство (с одной и той же складкой ) содержит семейства , использующие разные нуклеофилы. [49] Такие переключения нуклеофилов происходили несколько раз в истории эволюции, однако механизмы, посредством которых это происходит, до сих пор неясны. [17] [49]

Внутри суперсемейств протеаз, которые содержат смесь нуклеофилов (например, клан PA ), семейства обозначаются их каталитическим нуклеофилом (C = цистеиновые протеазы, S = сериновые протеазы).

Суперсемейства, содержащие смесь семейств, использующих разные нуклеофилы. [64]
Суперсемья Семьи Примеры
Клан ПА С3, С4, С24, С30, С37, С62, С74, С99 TEV-протеаза ( вирус травления табака )
С1, С3, С6, С7, С29, С30, С31, С32, С39, С46, С55, С64, С65, С75 Химотрипсин ( млекопитающие , например Bos taurus )
клан ПБ С44, С45, С59, С69, С89, С95 амидофосфорибозилтрансферазы Предшественник ( Homo sapiens )
С45, С63 Предшественник пенициллин-G-ацилазы ( Escherichia coli )
Т1, Т2, Т3, Т6 Архейная протеасома, бета-компонент ( Thermoplasma acidophilum )
ПК клан С26, С56 Гамма-глутамилгидролаза ( Rattus norvegicus )
S51 Дипептидаза Е ( Escherichia coli )
клан ПД С46 Белок ежа ( Drosophila melanogaster )
Н9, Н10, Н11 Интеинсодержащая каталитическая протонная АТФаза V-типа, субъединица А ( Saccharomyces cerevisiae )
О клане П1 DmpA-аминопептидаза ( Brucella anthropi )
Т5 Предшественник орнитинацетилтрансферазы ( Saccharomyces cerevisiae )

Псевдоферменты

[ редактировать ]

Еще одним подклассом вариантов каталитической триады являются псевдоферменты , которые имеют триадные мутации, которые делают их каталитически неактивными, но способными функционировать как связывающие или структурные белки. [65] [66] Например, гепаринсвязывающий белок азуроцидин является членом клана PA, но с глицином вместо нуклеофила и серином вместо гистидина. [67] Аналогичным образом, RHBDF1 является гомологом ромбовидных протеаз семейства S54 с аланином вместо нуклеофильного серина. [68] [69] В некоторых случаях псевдоферменты могут иметь неповрежденную каталитическую триаду, но мутации в остальной части белка приводят к потере каталитической активности. Клан CA содержит каталитически неактивных членов с мутированными триадами ( в кальпамодулин вместо цистеинового нуклеофила имеется лизин) и с интактными триадами, но инактивирующими мутациями в другом месте (тестин крысы сохраняет триаду Cys-His-Asn). [70]

Суперсемейства, содержащие псевдоферменты с неактивными триадами. [65]
Суперсемья Семейства, содержащие псевдоферменты Примеры
Клан АС С1, С2, С19 Кальпамодулин
КД клан С14 КФЛАР
СК клан С9, С33 Нейролигин
СК клан С14 КлпР
Клан СР S60 Домен серотрансферрина 2
СТ клан С54 РХБДФ1
Клан ПА С1 Азуроцидин 1
клан ПБ Т1 ПСМБ3

Конвергентная эволюция

[ редактировать ]
Эволюционная конвергенция сериновых и цистеиновых протеаз к одной и той же организации каталитических триад кислотно-основное-нуклеофил в разных суперсемействах протеаз . Показаны триады субтилизина , [м] пролилолигопептидаза , [н] TEV-протеаза, [а] и папаин . [с] ( ПРД : 1СТ2 , 1ЛВМ , 3EQ8 , 1PE6 )
Эволюционная конвергенция треониновых протеаз к одной и той же организации N -концевого активного центра. Показан каталитический треонин протеасомы. [час] и орнитинацетилтрансфераза. [я] ( ПРД : 1ВРА , 1ПМА )

Энзимология . протеаз представляет собой некоторые из наиболее ярких известных примеров конвергентной эволюции Такое же геометрическое расположение остатков триад встречается более чем в 20 отдельных суперсемействах ферментов . Каждое из этих суперсемейств является результатом конвергентной эволюции одной и той же триадной структуры внутри разных структурных складок . Это связано с тем, что существуют ограниченные продуктивные способы организации трех остатков триады: основной цепи фермента и субстрата. Эти примеры отражают внутренние химические и физические ограничения ферментов, приводящие к тому, что эволюция неоднократно и независимо сходится к эквивалентным решениям. [1] [2]

Цистеин и серингидролазы

[ редактировать ]

К той же триадной геометрии пришли сериновые протеазы, такие как химотрипсин. [и] и суперсемейства субтилизинов . Аналогичная конвергентная эволюция произошла с цистеиновыми протеазами, такими как вирусная протеаза С3 и папаин. [с] суперсемьи. Эти триады сошлись почти в одном и том же расположении из-за механистического сходства в механизмах протеолиза цистеина и серина. [2]

Семейства цистеиновых протеаз

Суперсемья Семьи Примеры
CAC1, C2, C6, C10, C12, C16, C19, C28, C31, C32, C33, C39, C47, C51, C54, C58, C64, C65, C66, C67, C70, C71, C76, C78, C83, C85, C86, C87, C93, C96, C98, C101Papain (Carica papaya) and calpain (Homo sapiens)
CDC11, C13, C14, C25, C50, C80, C84Caspase-1 (Rattus norvegicus) and separase (Saccharomyces cerevisiae)
CEC5, C48, C55, C57, C63, C79Adenain (human adenovirus type 2)
CFC15Pyroglutamyl-peptidase I (Bacillus amyloliquefaciens)
CLC60, C82Sortase A (Staphylococcus aureus)
CMC18Hepatitis C virus peptidase 2 (hepatitis C virus)
CNC9Sindbis virus-type nsP2 peptidase (sindbis virus)
COC40Dipeptidyl-peptidase VI (Lysinibacillus sphaericus)
CPC97DeSI-1 peptidase (Mus musculus)
PAC3, C4, C24, C30, C37, C62, C74, C99TEV protease (Tobacco etch virus)
PBC44, C45, C59, C69, C89, C95Amidophosphoribosyltransferase precursor (Homo sapiens)
PCC26, C56Gamma-glutamyl hydrolase (Rattus norvegicus)
PDC46Hedgehog protein (Drosophila melanogaster)
PEP1DmpA aminopeptidase (Brucella anthropi)
unassignedC7, C8, C21, C23, C27, C36, C42, C53, C75

Семейства сериновых протеаз

Суперсемья Семьи Примеры
SBS8, S53Subtilisin (Bacillus licheniformis)
SCS9, S10, S15, S28, S33, S37Prolyl oligopeptidase (Sus scrofa)
SES11, S12, S13D-Ala-D-Ala peptidase C (Escherichia coli)
SFS24, S26Signal peptidase I (Escherichia coli)
SHS21, S73, S77, S78, S80Cytomegalovirus assemblin (human herpesvirus 5)
SJS16, S50, S69Lon-A peptidase (Escherichia coli)
SKS14, S41, S49Clp protease (Escherichia coli)
SOS74Phage GA-1 neck appendage CIMCD self-cleaving protein (Bacillus phage GA-1)
SPS59Nucleoporin 145 (Homo sapiens)
SRS60Lactoferrin (Homo sapiens)
SSS66Murein tetrapeptidase LD-carboxypeptidase (Pseudomonas aeruginosa)
STS54Rhomboid-1 (Drosophila melanogaster)
PAS1, S3, S6, S7, S29, S30, S31, S32, S39, S46, S55, S64, S65, S75Chymotrypsin A (Bos taurus)
PBS45, S63Penicillin G acylase precursor (Escherichia coli)
PCS51Dipeptidase E (Escherichia coli)
PEP1DmpA aminopeptidase (Brucella anthropi)
unassignedS48, S62, S68, S71, S72, S79, S81

Треониновые протеазы

[ редактировать ]

Треониновые протеазы используют аминокислоту треонин в качестве каталитического нуклеофила. В отличие от цистеина и серина, треонин является вторичным гидроксилом (т.е. имеет метильную группу). Эта метильная группа значительно ограничивает возможные ориентации триады и субстрата, поскольку метил сталкивается либо с основной цепью фермента, либо с гистидиновым основанием. [2] Когда нуклеофил сериновой протеазы был мутирован на треонин, метил занимал смесь положений, большинство из которых предотвращали связывание субстрата. [71] Следовательно, каталитический остаток треониновой протеазы расположен на ее N -конце. [2]

Известно, что два эволюционно независимых суперсемейства ферментов с разными складками белков используют N -концевой остаток в качестве нуклеофила: Суперсемейство PB (протеасомы, использующие складку Ntn) [32] и суперсемейство PE ( ацетилтрансферазы, использующие складку DOM) [33] Эта общность структуры активного центра в совершенно разных белковых складках указывает на то, что активный центр эволюционировал конвергентно в этих суперсемействах. [2] [26]

Семейства треониновых протеаз

Суперсемья Семьи Примеры
PB clanT1, T2, T3, T6Archaean proteasome, beta component (Thermoplasma acidophilum)
PE clanT5Ornithine acetyltransferase (Saccharomyces cerevisiae)

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д TEV-протеаза MEROPS : клан PA , семейство C4
  2. ^ Перейти обратно: а б Протеаза цитомегаловируса MEROPS : клан SH , семейство S21.
  3. ^ Перейти обратно: а б с д Папаин МЕРОПС : клан CA , семья C1
  4. ^ Протеаза вируса гепатита А MEROPS : клан PA , семейство C3
  5. ^ Перейти обратно: а б с Химотрипсин MEROPS : клан PA , семейство S1.
  6. ^ Седолизин-протеаза MEROPS : клан SB , семейство 53
  7. ^ Вазохибиновая протеаза MEROPS : клан CA
  8. ^ Перейти обратно: а б Протеасома MEROPS : клан PB , семейство T1.
  9. ^ Перейти обратно: а б Орнитинацилтрансферазы MEROPS : клан PE , семейство T5
  10. ^ Пенициллин ацилаза G MEROPS : клан PB , семейство S45
  11. ^ Пенициллин ацилаза V MEROPS : клан PB , семейство C59
  12. ^ амидофосфорибозилтрансфераза MEROPS : клан PB , семейство C44
  13. ^ Субтилизин МЕРОПС : клан СБ , семейство S8
  14. ^ Пролилолигопептидаза MEROPS : клан SC , семейство S9

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Додсон Г., Влодавер А. (1998). «Каталитические триады и их родственники». Тенденции биохимии. наук. 23 (9): 347–52. дои : 10.1016/S0968-0004(98)01254-7 . ПМИД   9787641 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Буллер А.Р., Таунсенд, Калифорния (2013). «Внутренние эволюционные ограничения на структуру протеазы, ацилирование ферментов и идентичность каталитической триады» . Учеб. Натл. акад. наук. США 110 (8): E653–61. Бибкод : 2013PNAS..110E.653B . дои : 10.1073/pnas.1221050110 . ПМК   3581919 . ПМИД   23382230 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Страйер Л., Берг Дж.М., Тимочко Дж.Л. (2002). «9 каталитических стратегий» . Биохимия (5-е изд.). Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN  9780716749554 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Перуц М (1992). Структура белка. Новые подходы к болезням и терапии . WH Freeman and Co. Нью-Йорк: ISBN  9780716770213 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Нейрат Х (1994). «Протеолитические ферменты прошлое и настоящее: вторая золотая эра. Воспоминания, специальный раздел в честь Макса Перуца» . Белковая наука. 3 (10): 1734–9. дои : 10.1002/pro.5560031013 . ПМК   2142620 . ПМИД   7849591 .
  6. ^ Оман К.П., Хоффман А., Кейзер Х.Р. (1990). «Эндотелин-индуцированная вазоконстрикция и высвобождение предсердных натрийуретических пептидов у крыс». Акта Физиол. Скан. 138 (4): 549–56. дои : 10.1111/j.1748-1716.1990.tb08883.x . ПМИД   2141214 .
  7. ^ Диксон Г.Х., Кауфман Д.Л., Нейрат Х. (1958). «Аминокислотная последовательность в области связывания диизопропилфосфорила в дип-трипсине». Дж. Ам. хим. Соц. 80 (5): 1260–1. дои : 10.1021/ja01538a059 .
  8. ^ Мэтьюз Б.В., Сиглер П.Б., Хендерсон Р. и др. (1967). «Трехмерная структура тозил-α-химотрипсина». Природа . 214 (5089): 652–656. Бибкод : 1967Natur.214..652M . дои : 10.1038/214652a0 . ПМИД   6049071 . S2CID   4273406 .
  9. ^ Уолш К.А., Нейрат Х (1964). «Трипсиноген и химотрипсиноген как гомологичные белки» . Учеб. Натл. акад. наук. США 52 (4): 884–9. Бибкод : 1964PNAS...52..884W . дои : 10.1073/pnas.52.4.884 . ПМК   300366 . ПМИД   14224394 .
  10. ^ де Хаен С., Нейрат Х., Теллер округ Колумбия (1975). «Филогения родственных трипсину сериновых протеаз и их зимогенов. Новые методы исследования отдаленных эволюционных связей». Дж. Мол. Биол. 92 (2): 225–59. дои : 10.1016/0022-2836(75)90225-9 . ПМИД   1142424 .
  11. ^ Леск А.М., Фордхэм В.Д. (1996). «Консервативность и изменчивость структур сериновых протеиназ семейства химотрипсинов». Дж. Мол. Биол. 258 (3): 501–37. дои : 10.1006/jmbi.1996.0264 . ПМИД   8642605 .
  12. ^ Блоу Д.М., Бирктофт Дж.Дж., Хартли Б.С. (1969). «Роль скрытой кислотной группы в механизме действия химотрипсина». Природа . 221 (5178): 337–40. Бибкод : 1969Natur.221..337B . дои : 10.1038/221337a0 . ПМИД   5764436 . S2CID   4214520 .
  13. ^ Горбаленя А.Е., Блинов В.М., Донченко А.П. (1986). «Протеиназа 3C, кодируемая полиовирусом: возможная эволюционная связь между семействами клеточных сериновых и цистеиновых протеиназ» . ФЭБС Летт. 194 (2): 253–7. дои : 10.1016/0014-5793(86)80095-3 . ПМИД   3000829 . S2CID   23268152 .
  14. ^ Базан Дж. Ф., Флеттерик Р. Дж. (1988). «Вирусные цистеиновые протеазы гомологичны трипсиноподобному семейству сериновых протеаз: структурные и функциональные значения» . Учеб. Натл. акад. наук. США 85 (21): 7872–6. Бибкод : 1988PNAS...85.7872B . дои : 10.1073/pnas.85.21.7872 . ПМЦ   282299 . ПМИД   3186696 .
  15. ^ Фан Дж., Зданов А., Евдокимов А.Г. и др. (2002). «Структурная основа субстратной специфичности протеазы вируса травления табака» . Ж. Биол. хим. 277 (52): 50564–72. дои : 10.1074/jbc.M207224200 . ПМИД   12377789 .
  16. ^ Роулингс Н.Д., Барретт А.Дж. (1993). «Эволюционные семейства пептидаз» . Биохим. Дж. 290 (1): 205–18. дои : 10.1042/bj2900205 . ПМЦ   1132403 . ПМИД   8439290 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Роулингс Н.Д., Барретт А.Дж., Бейтман А. (2010). «МЕРОПС: база данных пептидаз» . Нуклеиновые кислоты Рез. 38 (дополнение_1): Д227–33. дои : 10.1093/nar/gkp971 . ПМК   2808883 . ПМИД   19892822 .
  18. ^ Фрей П.А., Уитт С.А., Тобин Дж.Б. (1994). «Низкобарьерная водородная связь в каталитической триаде сериновых протеаз». Наука . 264 (5167): 1927–30. Бибкод : 1994Sci...264.1927F . дои : 10.1126/science.7661899 . ПМИД   7661899 .
  19. ^ Эш Э.Л., Судмайер Дж.Л., Де Фабо Э.К. и др. (1997). «Низкобарьерная водородная связь в каталитической триаде сериновых протеаз? Теория против эксперимента». Наука . 278 (5340): 1128–32. Бибкод : 1997Sci...278.1128A . дои : 10.1126/science.278.5340.1128 . ПМИД   9353195 .
  20. ^ Агбак П., Агбак Т. (2018). «Прямое свидетельство низкобарьерной водородной связи в каталитической триаде сериновой протеазы» . наук. Реп.8 ( 1 ): 10078. Бибкод : 2018NatSR...810078A . дои : 10.1038/s41598-018-28441-7 . ПМК   6031666 . ПМИД   29973622 .
  21. ^ Перейти обратно: а б Шутц CN, Варшел А (2004). «Пересмотр предложения о низкобарьерной водородной связи (LBHB): случай Asp... Его пара в сериновых протеазах». Белки . 55 (3): 711–23. дои : 10.1002/прот.20096 . ПМИД   15103633 . S2CID   34229297 .
  22. ^ Варшел А., Папазян А (1996). «Энергетические соображения показывают, что низкобарьерные водородные связи не дают каталитического преимущества перед обычными водородными связями» . Учеб. Натл. акад. наук. США 93 (24): 13665–70. Бибкод : 1996PNAS...9313665W . дои : 10.1073/pnas.93.24.13665 . ЧВК   19385 . ПМИД   8942991 .
  23. ^ Фершт, Арканзас; Рекена, Ю (1971). «Механизм катализируемого химотрипсином гидролиза амидов. Зависимость kc и Km от pH». Кинетическое обнаружение промежуточного продукта». Дж. Ам. хим. Соц . 93 (25): 7079–87. дои : 10.1021/ja00754a066 . ПМИД   5133099 .
  24. ^ Зееберг, Б; Касвелл, М; Кэплоу, М. (1973). «Относительно сообщаемого изменения на этапе, определяющем скорость химотрипсинового катализа». Дж. Ам. хим. Соц . 95 (8): 2734–5. дои : 10.1021/ja00789a081 . ПМИД   4694533 .
  25. ^ Шафи Т. (2014). Эволюция вирусной протеазы: экспериментальная эволюция катализа, надежность и специфичность (кандидатская диссертация). Кембриджский университет. дои : 10.17863/CAM.16528 .
  26. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Экичи О.Д., Паетцель М., Далбей Р.Э. (2008). «Нетрадиционные сериновые протеазы: вариации каталитической конфигурации триады Ser/His/Asp» . Белковая наука. 17 (12): 2023–37. дои : 10.1110/ps.035436.108 . ПМК   2590910 . ПМИД   18824507 .
  27. ^ Перейти обратно: а б МакГрат М.Э., Уилке М.Е., Хигаки Дж.Н. и др. (1989). «Кристаллические структуры двух сконструированных тиоловых трипсинов». Биохимия . 28 (24): 9264–70. дои : 10.1021/bi00450a005 . ПМИД   2611228 .
  28. ^ Перейти обратно: а б Полгар Л., Асбот Б. (1986). «Основное различие в катализе сериновыми и цистеиновыми протеиназами заключается в стабилизации заряда в переходном состоянии». Дж. Теория. Биол. 121 (3): 323–6. Бибкод : 1986JThBi.121..323P . дои : 10.1016/s0022-5193(86)80111-4 . ПМИД   3540454 .
  29. ^ Перейти обратно: а б с д Брандт В., Вессйоханн Л.А. (2005). «Функциональная роль селеноцистеина (Sec) в механизме катализа крупных тиоредоксинредуктаз: предложение о замещающей каталитической триаде, включая состояние Sec-His-Glu». ХимБиоХим . 6 (2): 386–94. дои : 10.1002/cbic.200400276 . ПМИД   15651042 . S2CID   25575160 .
  30. ^ Дамблон С., Раке X, Лиан Л.И. и др. (1996). «Каталитический механизм бета-лактамаз: ЯМР-титрование остатка лизина в активном центре фермента TEM-1» . Учеб. Натл. акад. наук. США 93 (5): 1747–52. Бибкод : 1996PNAS...93.1747D . дои : 10.1073/pnas.93.5.1747 . ПМК   39852 . ПМИД   8700829 .
  31. ^ Джелш С., Ленфант Ф., Массон Дж.М. и др. (1992). «Бета-лактамазы TEM1 E. coli. Определение кристаллической структуры с разрешением 2,5 А» . ФЭБС Летт. 299 (2): 135–42. дои : 10.1016/0014-5793(92)80232-6 . ПМИД   1544485 .
  32. ^ Перейти обратно: а б с Брэнниган Дж.А., Додсон Дж., Дагглби Х.Дж. и др. (1995). «Белковая каталитическая основа с N-концевым нуклеофилом способна к самоактивации». Природа . 378 (6555): 416–9. Бибкод : 1995Natur.378..416B . дои : 10.1038/378416a0 . ПМИД   7477383 . S2CID   4277904 .
  33. ^ Перейти обратно: а б с Ченг Х., Гришин Н.В. (2005). «DOM-fold: структура с пересекающимися петлями, обнаруженная в DmpA, орнитинацетилтрансферазе и домене, связывающем кофактор молибдена» . Белковая наука. 14 (7): 1902–10. дои : 10.1110/ps.051364905 . ПМЦ   2253344 . ПМИД   15937278 .
  34. ^ Сунь Ю, Инь С, Фэн Ю и др. (2014). «Молекулярные основы общего базового катализа каталитической триады α/β-гидролаз» . Ж. Биол. хим. 289 (22): 15867–79. дои : 10.1074/jbc.m113.535641 . ПМК   4140940 . ПМИД   24737327 .
  35. ^ Перейти обратно: а б с Раувердинк А., Казлаускас Р.Ю. (2015). «Как один и тот же основной каталитический механизм катализирует 17 различных реакций: каталитическая триада серин-гистидин-аспартат фолд-ферментов α/β-гидролазы» . АСУ Катал. 5 (10): 6153–6176. дои : 10.1021/acscatal.5b01539 . ПМЦ   5455348 . ПМИД   28580193 .
  36. ^ Беверидж Эй Джей (1996). «Теоретическое исследование активных центров папаина и трипсина крысы S195C: последствия низкой реактивности мутантных сериновых протеиназ» . Белковая наука. 5 (7): 1355–65. дои : 10.1002/pro.5560050714 . ПМК   2143470 . ПМИД   8819168 .
  37. ^ Аллен, доктор медицинских наук, Бухбергер А., Байкрофт М. (2006). «Домен PUB функционирует как модуль связывания p97 в пептидной N-гликаназе человека» . Ж. Биол. хим. 281 (35): 25502–8. дои : 10.1074/jbc.M601173200 . ПМИД   16807242 .
  38. ^ Перейти обратно: а б с Санчес-Пулидо Л., Понтинг К.П. (2016). «Вазогибины: новые трансглутаминазоподобные цистеиновые протеазы, обладающие неканонической каталитической триадой Cys-His-Ser» . Биоинформатика . 32 (10): 1441–5. doi : 10.1093/биоинформатика/btv761 . ПМК   4866520 . ПМИД   26794318 .
  39. ^ Сато Ю., Сонода Х. (2007). «Семейство вазогибинов: негативная регуляторная система ангиогенеза, генетически запрограммированная в эндотелиальных клетках» . Артериосклер. Тромб. Васк. Биол. 27 (1): 37–41. дои : 10.1161/01.atv.0000252062.48280.61 . ПМИД   17095714 .
  40. ^ Перейти обратно: а б Шин С., Юн Ю.С., Ку Х.М. и др. (2003). «Характеристика новой каталитической триады Ser-cisSer-Lys в сравнении с классической триадой Ser-His-Asp» . Ж. Биол. хим. 278 (27): 24937–43. дои : 10.1074/jbc.M302156200 . ПМИД   12711609 .
  41. ^ Серкейра Н.М., Мурти Х., Фернандес П.А. и др. (2017). «Механизм каталитической триады пептидных амидаз Ser-(цис)Ser-Lys» . Физ. хим. хим. Физ. 19 (19): 12343–12354. Бибкод : 2017PCCP...1912343C . дои : 10.1039/C7CP00277G . ПМИД   28453015 . Архивировано из оригинала 24 декабря 2017 г. Проверено 24 декабря 2017 г.
  42. ^ Тоскано, доктор медицинских наук, Войцеховский К.Дж., Хилверт Д. (2007). «Минималистский редизайн активного сайта: обучение старых ферментов новым трюкам». Энджью. хим. 46 (18): 3212–36. дои : 10.1002/anie.200604205 . ПМИД   17450624 .
  43. ^ Абрамсен Л., Том Дж., Бернье Дж. и др. (1991). «Разработка субтилизина и его субстратов для эффективного лигирования пептидных связей в водном растворе». Биохимия . 30 (17): 4151–9. CiteSeerX   10.1.1.461.9606 . дои : 10.1021/bi00231a007 . ПМИД   2021606 .
  44. ^ Джексон Д.Ю., Бернье Дж., Куан С. и др. (1994). «Разработанная пептидлигаза для полного синтеза рибонуклеазы А с неприродными каталитическими остатками». Наука . 266 (5183): 243–7. Бибкод : 1994Sci...266..243J . дои : 10.1126/science.7939659 . JSTOR   2884761 . ПМИД   7939659 .
  45. ^ Перейти обратно: а б Сайед Р., Ву З.П., Хогл Дж.М. и др. (1993). «Кристаллическая структура селеносубтилизина при разрешении 2,0 А». Биохимия . 32 (24): 6157–64. дои : 10.1021/bi00075a007 . ПМИД   8512925 .
  46. ^ Перейти обратно: а б Мао С., Донг З., Лю Дж. и др. (2005). «Полусинтетический теллуросубтилизин с активностью глутатионпероксидазы». Дж. Ам. хим. Соц. 127 (33): 11588–9. дои : 10.1021/ja052451v . ПМИД   16104720 .
  47. ^ Девиланова Ф.А., Дю Мон WW (2013). Справочник по химии халькогенов . Том. 1: новые перспективы серы, селена и теллура (2-е изд.). Кембридж: RSC . ISBN  9781849736237 . OCLC   868953797 .
  48. ^ Бурушян М (2010). «Электрохимия халькогенов». Электрохимия халькогенидов металлов . Монографии по электрохимии. Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 57–75. дои : 10.1007/978-3-642-03967-6_2 . ISBN  9783642039669 .
  49. ^ Перейти обратно: а б с Шафи Т., Гатти-Лафранкони П., Минтер Р. и др. (2015). «Эволюция восстановления инвалидности ведет к химически универсальной протеазе, допускающей нуклеофилы» . ХимБиоХим . 16 (13): 1866–9. дои : 10.1002/cbic.201500295 . ПМЦ   4576821 . ПМИД   26097079 .
  50. ^ Окочи Н., Като-Мурай М., Кадоносоно Т. и др. (2007). «Создание каталитической триады, подобной сериновой протеазе, на легкой цепи антитела, отображаемой на поверхности дрожжевых клеток». Прил. Микробиол. Биотехнология. 77 (3): 597–603. дои : 10.1007/s00253-007-1197-0 . ПМИД   17899065 . S2CID   35590920 .
  51. ^ Раджагопалан С., Ван С., Ю К. и др. (2014). «Создание активированных серинсодержащих каталитических триад с точностью на атомном уровне» . Нат. хим. Биол. 10 (5): 386–91. дои : 10.1038/nchembio.1498 . ПМК   4048123 . ПМИД   24705591 .
  52. ^ Бхоумик Д., Мугеш Г. (2015). «Введение каталитической триады увеличивает глутатионпероксидазоподобную активность диарилдиселенидов». Орг. Биомол. хим. 13 (34): 9072–82. дои : 10.1039/C5OB01294E . ПМИД   26220806 .
  53. ^ Бхоумик Д., Мугеш Г. (2015). «Взгляд на каталитический механизм синтетических миметиков глутатионпероксидазы». Орг. Биомол. хим. 13 (41): 10262–72. дои : 10.1039/c5ob01665g . ПМИД   26372527 .
  54. ^ Нотлинг М.Д., Ганесан А., Кондик-Юркич К. и др. (2017). «Простая конструкция ферментного катализатора на носителе на основе каталитической триады» . Хим . 2 (5): 732–745. Бибкод : 2017Chem....2..732N . дои : 10.1016/j.chempr.2017.04.004 .
  55. ^ Гульсерен Г., Халили М.А., Текинай А.Б. и др. (2016). «Каталитические супрамолекулярные самособирающиеся пептидные наноструктуры для гидролиза эфиров». Дж. Матер. хим. Б. ​ 4 (26): 4605–4611. дои : 10.1039/c6tb00795c . hdl : 11693/36666 . ПМИД   32263403 .
  56. ^ Халаби Н., Ривуар О., Лейблер С. и др. (2009). «Белковые сектора: эволюционные единицы трехмерной структуры» . Клетка . 138 (4): 774–86. дои : 10.1016/j.cell.2009.07.038 . ПМК   3210731 . ПМИД   19703402 .
  57. ^ Мурзин А.Г. (1998). «Как далеко заходит дивергентная эволюция белков». Современное мнение в области структурной биологии . 8 (3): 380–387. дои : 10.1016/S0959-440X(98)80073-0 . ПМИД   9666335 .
  58. ^ Герлт Дж. А., Бэббит ПК (2001). «Дивергентная эволюция ферментативной функции: механически разнообразные суперсемейства и функционально различные надсемейства». Анну. Преподобный Биохим. 70 (1): 209–46. doi : 10.1146/annurev.biochem.70.1.209 . ПМИД   11395407 .
  59. ^ Мерфи Дж. М., Фархан Х., Эйерс, Пенсильвания (2017). «Био-зомби: появление псевдоферментов в биологии». Биохим. Соц. Пер. 45 (2): 537–544. дои : 10.1042/bst20160400 . ПМИД   28408493 .
  60. ^ Стеле Ф., Брандт В., Стаббс М.Т. и др. (2009). «Синапоилтрансферазы в свете молекулярной эволюции». Фитохимия . Эволюция метаболического разнообразия. 70 (15–16): 1652–62. Бибкод : 2009PChem..70.1652S . doi : 10.1016/j.phytochem.2009.07.023 . ПМИД   19695650 .
  61. ^ Димитриу П.С., Денесюк А., Такахаши С. и др. (2017). «Альфа/бета-гидролазы: уникальный структурный мотив координирует остаток каталитической кислоты в 40 семействах белковых складок». Белки . 85 (10): 1845–1855. дои : 10.1002/прот.25338 . ПМИД   28643343 . S2CID   25363240 .
  62. ^ Смит Дж.Л. (1998). «Глутамин PRPP амидотрансфераза: снимки фермента в действии». Современное мнение в области структурной биологии . 8 (6): 686–94. дои : 10.1016/s0959-440x(98)80087-0 . ПМИД   9914248 .
  63. ^ Смит Дж.Л., Залувец Э.Дж., Вери Дж.П. и др. (1994). «Строение аллостерического регуляторного фермента биосинтеза пуринов». Наука . 264 (5164): 1427–33. Бибкод : 1994Sci...264.1427S . дои : 10.1126/science.8197456 . ПМИД   8197456 .
  64. ^ «Кланы смешанного (C, S, T) каталитического типа» . www.ebi.ac.uk. ​МЕРОПС . Проверено 20 декабря 2018 г.
  65. ^ Перейти обратно: а б Фишер К., Рейнольдс С.Л. (2015). «Псевдопротеазы: механизмы и функции». Биохим. Дж. 468 (1): 17–24. дои : 10.1042/BJ20141506 . ПМИД   25940733 .
  66. ^ Тодд А.Е., Оренго, Калифорния, Торнтон Дж.М. (2002). «Последовательность и структурные различия между ферментными и неферментными гомологами» . Структура . 10 (10): 1435–51. дои : 10.1016/s0969-2126(02)00861-4 . ПМИД   12377129 .
  67. ^ Иверсен Л.Ф., Каструп Дж.С., Бьёрн С.Е. и др. (1997). «Структура HBP, многофункционального белка со складкой сериновой протеиназы». Нат. Структура. Биол. 4 (4): 265–8. дои : 10.1038/nsb0497-265 . ПМИД   9095193 . S2CID   19949043 .
  68. ^ Зеттл М., Адрен С., Срисовски К. и др. (2011). «Псевдопротеазы ромбовидного семейства используют механизм контроля качества ER для регулирования межклеточной передачи сигналов» . Клетка . 145 (1): 79–91. дои : 10.1016/j.cell.2011.02.047 . ПМК   3149277 . ПМИД   21439629 .
  69. ^ Лемберг М.К., Адрен С. (2016). «Неактивные ромбовидные белки: новые механизмы, имеющие значение для здоровья и болезней». Семин. Сотовое развитие. Биол. 60 : 29–37. дои : 10.1016/j.semcdb.2016.06.022 . hdl : 10400.7/759 . ПМИД   27378062 .
  70. ^ Ченг CY, Моррис I, Бардин CW (1993). «Тестины структурно родственны предшественнику цистеиновой протеиназы мыши, но лишены какой-либо протеазной/антипротеазной активности». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун. 191 (1): 224–231. дои : 10.1006/bbrc.1993.1206 . ПМИД   8447824 .
  71. ^ Пелц Л.А., Чен З., Гохара Д.В. и др. (2015). «Почему Ser, а не Thr катализируют трипсиновую складку» . Биохимия . 54 (7): 1457–64. doi : 10.1021/acs.biochem.5b00014 . ПМЦ   4342846 . ПМИД   25664608 .

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Catalytic_triad&oldid=1223703966"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9aa64d349e42e4c53cdeb1af955d36fb__1715621580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9a/fb/9aa64d349e42e4c53cdeb1af955d36fb.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Catalytic triad - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)