Стероид Дельта-изомераза

показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

Стероидная Δ-изомераза
Стероидная Δ-изомераза
	Кристаллографическая структура стероида Pseudomonas putida Δ. 5 гомодимер -изомеразы.
Идентификаторы
Номер ЕС.	5.3.3.1
Номер CAS.	9031-36-1
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

В энзимологии стероид Δ ⁵-изомераза ( EC 5.3.3.1 ) — фермент , катализирующий химическую реакцию.

3-оксо-D ⁵-стероидный препарат

\rightleftharpoons

3-оксо-D ⁴-стероидный препарат

Следовательно, этот фермент имеет один субстрат — 3-оксо-Δ ⁵-стероид и один продукт , 3-оксо-Δ ⁴-стероидный препарат .

Введение

Этот фермент принадлежит к семейству изомераз , а именно к внутримолекулярным оксидоредуктазам, переносящим связи C=C. этого Систематическое название класса ферментов — 3-оксостероид Δ. ⁵-Д ⁴-изомераза . Другие широко используемые названия включают кетостероид-изомеразу (KSI) , гидроксистероид-изомеразу , стероид-изомеразу , Δ ⁵-кетостероид-изомераза , Δ ⁵(или Δ ⁴)-3-кетостероид-изомераза , Δ ⁵-стероид-изомераза , 3-оксостероид-изомераза , Δ ⁵-3-кетостероид-изомераза и Δ ⁵-3-оксостероид-изомераза .

KSI тщательно изучался на бактериях Comamonas testosteroni (TI), ранее называвшихся Pseudomonas testosteroni и Pseudomonas putida (PI). ^{[ 2 ]} Ферменты из этих двух источников гомологичны на 34%, а структурные исследования показали, что расположение каталитических групп в активных центрах практически идентично. ^{[ 3 ]} KSI млекопитающих был изучен на коре надпочечников крупного рогатого скота. ^{[ 4 ]} и печень крысы. ^{[ 5 ]} Этот фермент участвует в метаболизме c21-стероидного гормона , а также в метаболизме андрогенов и эстрогенов . Примером субстрата является Δ ⁵-андростен-3,17-дион, который KSI преобразует в Δ ⁴-андростен-3,17-дион. ^{[ 6 ]} в отсутствие фермента занимает 7 недель Вышеуказанная реакция в водном растворе . ^{[ 7 ]} KSI выполняет эту реакцию порядка 10 ¹¹ раз быстрее, что делает его одним из самых эффективных известных ферментов. ^{[ 7 ]} Бактериальный KSI также служит модельным белком для изучения ферментативного катализа. ^{[ 8 ]} и сворачивание белка . ^{[ 9 ]}

Структурные исследования

KSI существует в виде гомодимера с двумя идентичными половинками. ^{[ 9 ]} Граница между двумя мономерами узкая и четко выраженная и состоит из нейтральных или аполярных аминокислот , что позволяет предположить, что гидрофобное взаимодействие важно для димеризации . ^{[ 9 ]} Результаты показывают, что димеризация необходима для функционирования. ^{[ 9 ]} Активный центр сильно аполярен и складывается вокруг субстрата аналогично другим ферментам с гидрофобными субстратами , что позволяет предположить, что эта складка характерна для связывания гидрофобных субстратов. ^{[ 10 ]}

Полная атомная структура KSI не появилась до 1997 года, когда была опубликована структура ЯМР TI KSI. ^{[ 11 ]} Эта структура показала, что активный центр представляет собой глубокую гидрофобную ямку, на дне которой расположены Asp-38 и Tyr-14. ^{[ 11 ]} Таким образом, структура полностью соответствует предполагаемой механистической роли Asp-38 и Tyr-14.

Роль остатка	Комамонас тестостерон (PDB: 8CHO)	Pseudomonas putida (PDB: 1OH0)
Донор(ы) оксианионной связи H	АСП-99	АСП-103
Донор(ы) оксианионной связи H	Тир-14	Тир-16
Общая кислота/основание	АСП-38	Асп-40

По состоянию на конец 2007 года 25 структур для этого класса ферментов было решено PDB с кодами доступа 1BUQ , 1C7H , 1CQS , 1DMM , 1DMN , 1DMQ , 1E97 , 1GS3 , 1ISK , 1K41 , 1OCV , 1OGX , 1OGZ , 1OH0 . 1OHO , 1OHP , 1OHS , 1OPY , 1VZZ , 1W00 , 1W01 , 1W02 , 1W6Y , 2PZV и 8CHO .

Механизм

KSI катализирует перегруппировку двойной связи углерод-углерод в кетостероидах через енолятное промежуточное соединение со скоростью, ограниченной диффузией . ^{[ 2 ]} Были получены противоречивые результаты о состоянии ионизации промежуточного продукта, существует ли оно в виде енолята. ^{[ 12 ]} или энол . ^{[ 13 ]} Поллак использует термодинамический аргумент, чтобы предположить, что промежуточное соединение существует в виде енолята. ^{[ 2 ]} Общее основание Asp-38 отрывает протон от положения 4 (альфа-карбонила, следующего за двойной связью) стероидного кольца с образованием енолята (стадия, лимитирующая скорость). ^{[ 14 ]} который стабилизируется водородной связью, отдающей Tyr-14 и Asp-99. ^{[ 2 ]} Tyr-14 и Asp-99 расположены глубоко внутри гидрофобного активного центра и образуют так называемую оксанионную дырку . ^{[ 15 ]} Протонированный Asp-38 затем переносит свой протон в положение 6 стероидного кольца для завершения реакции. ^{[ 2 ]}

Хотя механизмы реакции не оспариваются, вклад различных факторов в катализ, таких как электростатика, водородная связь оксианионной дырки и эффекты дистального связывания, обсуждаются ниже и до сих пор обсуждаются.

Группа Уоршела применила статистические механические вычислительные методы и эмпирическую теорию валентных связей к предыдущим экспериментальным данным. Было установлено, что электростатическая предорганизация, включая ионные остатки и фиксированные диполи в активном центре, вносит наибольший вклад в катализ KSI. ^{[ 16 ]} Точнее, диполи Tyr-14 и Asp-99 работают над стабилизацией растущего заряда, который накапливается на еноляте кислорода (O-3) в ходе катализа. Аналогичным образом заряд Asp38 стабилизируется окружающими остатками и молекулой воды в ходе реакции. ^{[ 16 ]} Группа Боксера использовала экспериментальные методы спектроскопии Штарка, чтобы определить наличие электрических полей, опосредованных водородными связями, внутри активного центра KSI. Эти измерения позволили количественно оценить электростатический вклад в катализ KSI (70%). ^{[ 17 ]}

Активный центр покрыт гидрофобными остатками для размещения субстрата, но Asp-99 и Tyr-14 находятся на расстоянии водородных связей O-3 . ^{[ 18 ]} Известно, что водородные связи Tyr-14 и Asp-99 существенно влияют на скорость катализа в KSI. ^{[ 2 ]} Мутагенез этого остатка в аланин (D99A) или аспарагин (D99N) приводит к потере активности при pH 7 в 3000 и 27 раз соответственно. ^{[ 11 ]}^{[ 19 ]} что указывает на то, что Asp-99 важен для ферментативной активности. Ву и др. ^{[ 11 ]} предложил механизм , в котором Tyr-14 и Asp-99 образуют водородные связи непосредственно с O-3 стероида. Этот механизм был оспорен Чжао и др., ^{[ 20 ]} который постулировал наличие сети водородных связей с водородной связью Asp-99 с Tyr-14, которая, в свою очередь, образует водородную связь с O-3. Совсем недавно группа Хершлага использовала включение неприродных аминокислот, чтобы оценить важность Tyr-14 для катализа KSI. ^{[ 21 ]} Природный остаток тирозина был заменен неприродными галогенированными аминокислотами, исследуя диапазон рКа. Было очень мало различий в каталитическом обороте KSI с уменьшением pKa, что позволяет предположить, в отличие от электростатических исследований, изложенных выше, что стабилизация оксианионных дырок не имеет первостепенного значения для катализа. ^{[ 21 ]}

Кинетика реакции KSI дикого типа на 5-андростендион ^{[ 22 ]}
к _кот (с ⁻¹)	3,0 х 10 ⁴
К _м (мкМ)	123
k _кот /K _м (М ⁻¹с ⁻¹)	2,4 х 10 ⁸

Общая кислотная/основная активность Asp-38 и эффективная молярность были исследованы группой Herschlag посредством направленного мутагенеза и спасения экзогенных оснований. ^{[ 23 ]} Asp-38 был мутирован в Gly, сводя на нет каталитическую активность, и была предпринята попытка экзогенного спасения с помощью карбоксилатов различного размера и молярности. Рассчитав концентрацию основания, необходимую для полного спасения, группа Гершлага определила эффективную молярность Asp-38 в KSI (6400 М). Таким образом, Asp-38 имеет решающее значение для катализа KSI. ^{[ 23 ]}

Сигала и др. обнаружили, что исключение растворителя и замена удаленными гидрофобными стероидными кольцами незначительно изменяют электростатическую среду внутри оксианионной дырки KSI. ^{[ 24 ]} Кроме того, связывание лиганда не меняет существенно конформацию групп основной цепи и боковой цепи, наблюдаемую в рентгеновских структурах PI KSI. Однако исследования ЯМР и УФ показывают, что связывание стероидов ограничивает движение нескольких групп активных центров, включая Tyr-16. ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]} Недавно группа Хершлага предположила, что удаленное связывание гидрофобных областей субстрата с дистальными частями активного центра способствует катализу KSI (>5 ккал/моль). ^{[ 27 ]} Субстрат с 4 кольцами реагировал в 27 000 раз быстрее, чем субстрат с одним кольцом, что указывает на важность мотивов связывания дистального активного сайта. Такое соотношение активностей сохраняется на протяжении всего мутагенеза остатков, важных для стабилизации оксианионной дырки, подразумевая, что дистальное связывание является причиной большой вышеупомянутой разницы в реакционной способности. ^{[ 27 ]}

происходят многочисленные физические изменения При связывании стероидов в активном сайте KSI . В свободном ферменте упорядоченная молекула воды расположена на расстоянии водородных связей Tyr-16 (PI-эквивалент TI KSI Tyr-14) и Asp-103 (PI-эквивалент TI KSI Asp-99). ^{[ 28 ]} Эта и дополнительные неупорядоченные молекулы воды, присутствующие в нелигандированном активном центре, вытесняются при связывании стероида и по существу исключаются плотным созвездием гидрофобных остатков, которые упаковываются вокруг связанного гидрофобного стероидного скелета. ^{[ 28 ]}^{[ 25 ]}

Как указано выше, степень вклада различных факторов в катализ KSI все еще дискутируется.

Функция

KSI встречается в тканях животных, участвующих в стероидных гормонов биосинтезе , таких как надпочечники , яички и яичники . ^{[ 29 ]} KSI в Comamomas testosteroni используется в пути деградации стероидов, что позволяет этим бактериям использовать стероиды, содержащие двойную связь при Δ ⁵, такие как тестостерон , как единственный источник углерода . ^{[ 30 ]} У млекопитающих перенос двойной связи по Δ ⁵ до Δ ⁴ катализируется 3-β-гидрокси-Δ ⁵-стероиддегидрогеназа одновременно с дегидроксилированием 3-β-гидроксильной группы до кетоновой группы, ^{[ 31 ]} тогда как у C. testosteroni и P. putida Δ ⁵,3-кетостероид-изомераза просто переносит двойную связь в положении Δ. ⁵ 3-кетостероида до Δ ⁴. ^{[ 32 ]}

А Д ⁵Мутант штамма ТА441 с разрушенной -3-кетостероид-изомеразой может расти на дегидроэпиандростероне , который имеет двойную связь при Δ ⁵, но не может расти на эпиандростероне , у которого отсутствует двойная связь при Δ ⁵, что указывает на то, что C. testosteroni KSI отвечает за перенос двойной связи от Δ ⁵ до Δ ⁴ и перенос двойной связи путем гидрирования при Δ ⁵ и последующее дегидрирование при Δ ⁴ невозможно. ^{[ 33 ]}

Модельный фермент

KSI использовался в качестве модельной системы для проверки различных теорий, объясняющих, как ферменты достигают своей каталитической эффективности. Низкобарьерные водородные связи и необычные значения pKa каталитических остатков были предложены в качестве основы быстрого действия KSI. ^{[ 10 ]}^{[ 15 ]} Герлт и Гассман предложили образование необычно коротких и прочных водородных связей между оксанионной дыркой KSI и промежуточным продуктом реакции как средство повышения каталитической скорости. ^{[ 34 ]}^{[ 35 ]} В их модели высокоэнергетические состояния вдоль координаты реакции специально стабилизируются за счет образования этих связей. С тех пор каталитическая роль коротких и прочных водородных связей обсуждается. ^{[ 36 ]}^{[ 37 ]} Другое предложение, объясняющее ферментативный катализ, протестированный с помощью KSI, - это геометрическая комплементарность активного центра переходному состоянию, которое предполагает, что электростатика активного центра комплементарна переходному состоянию субстрата . ^{[ 8 ]}

KSI также является модельной системой для изучения сворачивания белков. Ким и др. изучили влияние складчатости и третичной структуры на функцию KSI. ^{[ 9 ]}

Ссылки

^ ВВП : 3ВСЫ ; Кобе А., Каавейро Дж. М., Таширо С., Кадзихара Д., Киккава М., Митани Т., Цумото К. (март 2013 г.). «Включение быстрых термодинамических данных в открытие лекарств на основе фрагментов». Журнал медицинской химии . 56 (5): 2155–9. дои : 10.1021/jm301603n . ПМИД 23419007 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Поллак Р.М. (октябрь 2004 г.). «Ферментативные механизмы катализа енолизации: кетостероид-изомераза». Биоорганическая химия . 32 (5): 341–53. дои : 10.1016/j.bioorg.2004.06.005 . ПМИД 15381400 .
^ Чо Х.С., Чой Дж., Чой К.Ю., О Б.Х. (июнь 1998 г.). «Кристаллическая структура и ферментативный механизм дельта-5-3-кетостероид-изомеразы Pseudomonas testosteroni». Биохимия . 37 (23): 8325–30. дои : 10.1021/bi9801614 . ПМИД 9622484 .
^ Бертолино А., Бенсон А.М., Талалай П. (июнь 1979 г.). «Активация дельта5-3-кетостероид-изомеразы микросом надпочечников крупного рогатого скота сывороточными альбуминами». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 88 (3): 1158–66. дои : 10.1016/0006-291X(79)91530-4 . ПМИД 465075 .
^ Бенсон А.М., Талалай П. (апрель 1976 г.). «Роль восстановленного глутатиона в реакции дельта (5)-3-китостероид-изомеразы печени». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 69 (4): 1073–9. дои : 10.1016/0006-291X(76)90482-4 . ПМИД 6023 .
^ Талалай П., Бенсон AM (1972). "Δ ⁵-3-Кетостероид-Изомераза» . В Boyer PD (ред.). Ферменты . Том 6 (3-е изд.). Academic Press. Стр. 591–618. ISBN. 978-0-12-122706-7 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Радзичка А., Вулфенден Р. (январь 1995 г.). «Опытный фермент». Наука . 267 (5194): 90–3. Бибкод : 1995Sci...267...90R . дои : 10.1126/science.7809611 . ПМИД 7809611 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Краут Д.А., Сигала П.А., Пибус Б., Лю К.В., Ринге Д., Пецко Г.А., Хершлаг Д. (апрель 2006 г.). «Тестирование электростатической комплементарности в ферментативном катализе: водородные связи в оксианионной дырке кетостероид-изомеразы» . ПЛОС Биология . 4 (4): е99. doi : 10.1371/journal.pbio.0040099 . ПМЦ 1413570 . ПМИД 16602823 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ким Д.Х., Нам Г.Х., Чан Д.С., Юн С., Чхве Дж., Ли Х.К., Чой К.Ю. (апрель 2001 г.). «Роль димеризации в сворачивании и стабильности кетостероид-изомеразы биотипа B Pseudomonas putida» . Белковая наука . 10 (4): 741–52. дои : 10.1110/ps.18501 . ПМЦ 2373975 . ПМИД 11274465 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ха НК, Ким М.С., Ли В., Чхве К.Ю., О Б.Х. (декабрь 2000 г.). «Обнаружение больших нарушений рКа ингибитора и каталитической группы в активном центре фермента, механистическая основа каталитической силы многих ферментов» . Журнал биологической химии . 275 (52): 41100–6. дои : 10.1074/jbc.M007561200 . ПМИД 11007792 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Ву З.Р., Эбрахимян С., Завротный М.Е., Торнбург Л.Д., Перес-Альварадо Г.К., Бразерс П., Поллак Р.М., Саммерс М.Ф. (апрель 1997 г.). «Структура раствора 3-оксо-дельта5-стероид-изомеразы». Наука . 276 (5311): 415–8. дои : 10.1126/science.276.5311.415 . ПМИД 9103200 .
^ Сюэ Л.А., Кулиопулос А., Милдван А.С., Талалай П. (май 1991 г.). «Каталитический механизм мутанта активного центра (D38N) дельта-5-3-кетостероид-изомеразы. Прямые спектроскопические доказательства существования промежуточных диенолов». Биохимия . 30 (20): 4991–7. дои : 10.1021/bi00234a022 . ПМИД 2036366 .
^ Петруния И.П., Поллак Р.М. (январь 1998 г.). «Влияние заместителя на связывание фенолов с мутантом D38N 3-оксо-дельта5-стероид-изомеразы. Исследование природы водородной связи с промежуточным соединением». Биохимия . 37 (2): 700–5. дои : 10.1021/bi972262s . ПМИД 9425094 .
^ Ву Ю, Boxer SG (сентябрь 2016 г.). «Критический тест электростатического вклада в катализ неканоническими аминокислотами в кетостероид-изомеразе» . Журнал Американского химического общества . 138 (36): 11890–5. дои : 10.1021/jacs.6b06843 . ПМК 5063566 . ПМИД 27545569 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чайлдс В., боксер SG (март 2010 г.). «Сродство к протону оксианионной дырки в активном центре кетостероид-изомеразы» . Биохимия . 49 (12): 2725–31. дои : 10.1021/bi100074s . ПМЦ 2852583 . ПМИД 20143849 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Камерлин С.К., Шарма П.К., Чу З.Т., Варшел А. (март 2010 г.). «Кетостероид-изомераза обеспечивает дополнительную поддержку идеи о том, что ферменты работают путем электростатической предварительной организации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (9): 4075–80. Бибкод : 2010PNAS..107.4075K . дои : 10.1073/pnas.0914579107 . ПМК 2840163 . ПМИД 20150513 .
^ Фрид С.Д., Багчи С., Боксер С.Г. (декабрь 2014 г.). «Экстремальные электрические поля катализируют активный центр кетостероид-изомеразы» . Наука . 346 (6216): 1510–4. Бибкод : 2014Sci...346.1510F . дои : 10.1126/science.1259802 . ПМК 4668018 . ПМИД 25525245 .
^ Ким С.В., Ча СС, Чо Х.С., Ким Дж.С., Ха NC, Чо М.Дж., Джу С., Ким К.К., Чой К.Ю., О Б.Х. (ноябрь 1997 г.). «Кристаллические структуры дельта5-3-кетостероид-изомеразы высокого разрешения с промежуточным аналогом реакции и без него». Биохимия . 36 (46): 14030–6. дои : 10.1021/bi971546+ . ПМИД 9369474 .
^ Торнбург Л.Д., Эно Ф., Баш Д.П., Хокинсон Д.С., Бартель С.Д., Поллак Р.М. (июль 1998 г.). «Электрофильная помощь Asp-99 3-оксо-дельта-5-стероид-изомеразы». Биохимия . 37 (29): 10499–506. дои : 10.1021/bi980099a . ПМИД 9671521 .
^ Чжао К., Абейгунавардана С., Гиттис А.Г., Милдван А.С. (декабрь 1997 г.). «Водородная связь в активном центре дельта-5-3-кетостероид-изомеразы». Биохимия . 36 (48): 14616–26. дои : 10.1021/bi971549m . ПМИД 9398180 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Натараджан А., Шванс Дж. П., Хершлаг Д. (май 2014 г.). «Использование неприродных аминокислот для исследования энергетики водородных связей оксианионных дырок в активном центре кетостероид-изомеразы» . Журнал Американского химического общества . 136 (21): 7643–54. дои : 10.1021/ja413174b . ПМК 4046884 . ПМИД 24787954 .
^ Холман К.М., Бенисек В.Ф. (октябрь 1995 г.). «Понимание каталитического механизма и среды активного центра 5-3-кетостероид-изомеразы Comamonas testosteroni delta, выявленное с помощью сайт-направленного мутагенеза каталитического основания аспартата-38». Биохимия . 34 (43): 14245–53. дои : 10.1021/bi00043a032 . ПМИД 7578024 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ламба В., Ябукарски Ф., Пинни М., Хершлаг Д. (август 2016 г.). «Оценка каталитического вклада позиционированного общего основания в кетостероид-изомеразе» . Журнал Американского химического общества . 138 (31): 9902–9. дои : 10.1021/jacs.6b04796 . ПМИД 27410422 .
^ Сигала П.А., Фафарман А.Т., Богард П.Е., Боксер С.Г., Хершлаг Д. (октябрь 2007 г.). «Изменяют ли связывание лиганда и исключение растворителя электростатический характер оксианионной дырки активного центра фермента?» . Журнал Американского химического общества . 129 (40): 12104–5. дои : 10.1021/ja075605a . ПМК 3171184 . ПМИД 17854190 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чжао К., Ли Ю.К., Милдван А.С., Талалай П. (май 1995 г.). «Ультрафиолетовая спектроскопия свидетельствует об уменьшении движения остатка тирозина в активном центре дельта-5-3-кетостероид-изомеразы из-за связывания стероидов». Биохимия . 34 (19): 6562–72. дои : 10.1021/bi00019a038 . ПМИД 7756287 .
^ Чжао К., Абейгунавардана К., Милдван А.С. (февраль 1996 г.). «Исследование релаксации ЯМР 13C движения основной цепи и боковой цепи каталитического остатка тирозина в свободной и связанной со стероидом дельта-5-3-кетостероид-изомеразе». Биохимия . 35 (5): 1525–32. дои : 10.1021/bi9525381 . ПМИД 8634283 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Шванс Дж. П., Краут Д. А., Хершлаг Д. (август 2009 г.). «Определение каталитической роли удаленных взаимодействий связывания субстрата в кетостероид-изомеразе» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (34): 14271–5. Бибкод : 2009PNAS..10614271S . дои : 10.1073/pnas.0901032106 . ПМЦ 2732871 . ПМИД 19706511 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ким С.В., Ча СС, Чо Х.С., Ким Дж.С., Ха NC, Чо М.Дж., Джу С., Ким К.К., Чой К.Ю., О Б.Х. (ноябрь 1997 г.). «Кристаллические структуры дельта5-3-кетостероид-изомеразы высокого разрешения с промежуточным аналогом реакции и без него». Биохимия . 36 (46): 14030–6. дои : 10.1021/bi971546+ . ПМИД 9369474 .
^ Кавахара Ф.С., Ван С.Ф., Талалай П. (май 1962 г.). «Получение и свойства кристаллической дельта5-3-кетостероид-изомеразы» . Журнал биологической химии . 237 (5): 1500–6. дои : 10.1016/S0021-9258(19)83730-4 . ПМИД 14454546 .
^ Талалай П., Добсон М.М., Тэпли Д.Ф. (октябрь 1952 г.). «Окислительная деградация тестостерона адаптивными ферментами». Природа . 170 (4328): 620–1. Бибкод : 1952Natur.170..620T . дои : 10.1038/170620a0 . ПМИД 13002385 . S2CID 4181660 .
^ Лашанс И., Луу-Те В., Лабри С., Симар Дж., Дюмон М., де Лонуа И., Герен С., Леблан Г., Лабри Ф. (февраль 1992 г.). «Характеристика гена 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы человека/дельта-5-дельта-4-изомеразы и его экспрессия в клетках млекопитающих» . Журнал биологической химии . 267 (5): 3551. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50764-5 . ПМИД 1737804 .
^ Хориноучи М., Хаяши Т., Кудо Т. (март 2012 г.). «Деградация стероидов в тестостеронах Comamonas». Журнал биохимии стероидов и молекулярной биологии . 129 (1–2): 4–14. дои : 10.1016/j.jsbmb.2010.10.008 . hdl : 10069/24613 . ПМИД 21056662 . S2CID 140206626 .
^ Хориноути М., Курита Т., Хаяши Т., Кудо Т. (октябрь 2010 г.). «Гены деградации стероидов в Comamonas testosteroni TA441: выделение генов, кодирующих Δ4 (5)-изомеразу и 3α- и 3β-дегидрогеназы, и доказательства наличия горячей точки гена деградации стероидов размером 100 т.п.н.». Журнал биохимии стероидов и молекулярной биологии . 122 (4): 253–63. дои : 10.1016/j.jsbmb.2010.06.002 . ПМИД 20554032 . S2CID 206497547 .
^ Герлт Дж.А., Гассман П.Г. (ноябрь 1993 г.). «Понимание скорости некоторых реакций, катализируемых ферментами: отрыва протонов от углеродных кислот, реакций ацилового переноса и реакций замещения фосфодиэфиров». Биохимия . 32 (45): 11943–52. дои : 10.1021/bi00096a001 . ПМИД 8218268 .
^ Герлт Дж.А., Гассман П.Г. (декабрь 1993 г.). «Объяснение быстрого катализируемого ферментами отрыва протонов от углеродных кислот: важность поздних переходных состояний в согласованных механизмах». Биохимия . 115 (24): 11552–11568. дои : 10.1021/ja00077a062 .
^ Варшел А., Папазян А., Коллман П.А. (июль 1995 г.). «О низкобарьерных водородных связях и ферментативном катализе» . Наука . 269 (5220): 102–6. Бибкод : 1995Sci...269..102W . дои : 10.1126/science.7661987 . ПМИД 7661987 .
^ Гатри Дж. П. (март 1996 г.). «Короткие сильные водородные связи: могут ли они объяснить ферментативный катализ?» . Химия и биология . 3 (3): 163–70. дои : 10.1016/s1074-5521(96)90258-6 . ПМИД 8807842 .

Дальнейшее чтение

Эвальд В., Вербин Х., Чайков И.Л. (ноябрь 1965 г.). «Доказательства присутствия 17-гидроксипрегнендион-изомеразы в коре надпочечников говядины». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 111 (1): 306–12. дои : 10.1016/0304-4165(65)90497-6 . ПМИД 5867327 .
Кавахара Ф.С., Талалай П. (январь 1960 г.). «Кристаллическая дельта-5-3-кетостероид-изомераза» . Журнал биологической химии . 235 : ПК1–2. дои : 10.1016/S0021-9258(18)69620-6 . ПМИД 14404954 .
Талалай П., Ван В.С. (октябрь 1955 г.). «Ферментативная изомеризация дельта5-3-кетостероидов». Биохимика и биофизика Acta . 18 (2): 300–1. дои : 10.1016/0006-3002(55)90079-2 . ПМИД 13276386 .

Стероиды + изомеразы Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)

[pmid23419007-1] ВВП : 3ВСЫ ; Кобе А., Каавейро Дж. М., Таширо С., Кадзихара Д., Киккава М., Митани Т., Цумото К. (март 2013 г.). «Включение быстрых термодинамических данных в открытие лекарств на основе фрагментов». Журнал медицинской химии . 56 (5): 2155–9. дои : 10.1021/jm301603n . ПМИД 23419007 .

[pollack-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Поллак Р.М. (октябрь 2004 г.). «Ферментативные механизмы катализа енолизации: кетостероид-изомераза». Биоорганическая химия . 32 (5): 341–53. дои : 10.1016/j.bioorg.2004.06.005 . ПМИД 15381400 .

[cho-3] Чо Х.С., Чой Дж., Чой К.Ю., О Б.Х. (июнь 1998 г.). «Кристаллическая структура и ферментативный механизм дельта-5-3-кетостероид-изомеразы Pseudomonas testosteroni». Биохимия . 37 (23): 8325–30. дои : 10.1021/bi9801614 . ПМИД 9622484 .

[bertolino-4] Бертолино А., Бенсон А.М., Талалай П. (июнь 1979 г.). «Активация дельта5-3-кетостероид-изомеразы микросом надпочечников крупного рогатого скота сывороточными альбуминами». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 88 (3): 1158–66. дои : 10.1016/0006-291X(79)91530-4 . ПМИД 465075 .

[benson-5] Бенсон А.М., Талалай П. (апрель 1976 г.). «Роль восстановленного глутатиона в реакции дельта (5)-3-китостероид-изомеразы печени». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 69 (4): 1073–9. дои : 10.1016/0006-291X(76)90482-4 . ПМИД 6023 .

[talalay_rev-6] Талалай П., Бенсон AM (1972). "Δ ⁵-3-Кетостероид-Изомераза» . В Boyer PD (ред.). Ферменты . Том 6 (3-е изд.). Academic Press. Стр. 591–618. ISBN. 978-0-12-122706-7 .

[radzicka-7] Перейти обратно: ^а ^б Радзичка А., Вулфенден Р. (январь 1995 г.). «Опытный фермент». Наука . 267 (5194): 90–3. Бибкод : 1995Sci...267...90R . дои : 10.1126/science.7809611 . ПМИД 7809611 .

[kraut-8] Перейти обратно: ^а ^б Краут Д.А., Сигала П.А., Пибус Б., Лю К.В., Ринге Д., Пецко Г.А., Хершлаг Д. (апрель 2006 г.). «Тестирование электростатической комплементарности в ферментативном катализе: водородные связи в оксианионной дырке кетостероид-изомеразы» . ПЛОС Биология . 4 (4): е99. doi : 10.1371/journal.pbio.0040099 . ПМЦ 1413570 . ПМИД 16602823 .

[kim_dimer-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ким Д.Х., Нам Г.Х., Чан Д.С., Юн С., Чхве Дж., Ли Х.К., Чой К.Ю. (апрель 2001 г.). «Роль димеризации в сворачивании и стабильности кетостероид-изомеразы биотипа B Pseudomonas putida» . Белковая наука . 10 (4): 741–52. дои : 10.1110/ps.18501 . ПМЦ 2373975 . ПМИД 11274465 .

[ha-10] Перейти обратно: ^а ^б Ха НК, Ким М.С., Ли В., Чхве К.Ю., О Б.Х. (декабрь 2000 г.). «Обнаружение больших нарушений рКа ингибитора и каталитической группы в активном центре фермента, механистическая основа каталитической силы многих ферментов» . Журнал биологической химии . 275 (52): 41100–6. дои : 10.1074/jbc.M007561200 . ПМИД 11007792 .

[wu-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Ву З.Р., Эбрахимян С., Завротный М.Е., Торнбург Л.Д., Перес-Альварадо Г.К., Бразерс П., Поллак Р.М., Саммерс М.Ф. (апрель 1997 г.). «Структура раствора 3-оксо-дельта5-стероид-изомеразы». Наука . 276 (5311): 415–8. дои : 10.1126/science.276.5311.415 . ПМИД 9103200 .

[xue-12] Сюэ Л.А., Кулиопулос А., Милдван А.С., Талалай П. (май 1991 г.). «Каталитический механизм мутанта активного центра (D38N) дельта-5-3-кетостероид-изомеразы. Прямые спектроскопические доказательства существования промежуточных диенолов». Биохимия . 30 (20): 4991–7. дои : 10.1021/bi00234a022 . ПМИД 2036366 .

[petrounia-13] Петруния И.П., Поллак Р.М. (январь 1998 г.). «Влияние заместителя на связывание фенолов с мутантом D38N 3-оксо-дельта5-стероид-изомеразы. Исследование природы водородной связи с промежуточным соединением». Биохимия . 37 (2): 700–5. дои : 10.1021/bi972262s . ПМИД 9425094 .

[14] Ву Ю, Boxer SG (сентябрь 2016 г.). «Критический тест электростатического вклада в катализ неканоническими аминокислотами в кетостероид-изомеразе» . Журнал Американского химического общества . 138 (36): 11890–5. дои : 10.1021/jacs.6b06843 . ПМК 5063566 . ПМИД 27545569 .

[childs_oxyanion-15] Перейти обратно: ^а ^б Чайлдс В., боксер SG (март 2010 г.). «Сродство к протону оксианионной дырки в активном центре кетостероид-изомеразы» . Биохимия . 49 (12): 2725–31. дои : 10.1021/bi100074s . ПМЦ 2852583 . ПМИД 20143849 .

[:0-16] Перейти обратно: ^а ^б Камерлин С.К., Шарма П.К., Чу З.Т., Варшел А. (март 2010 г.). «Кетостероид-изомераза обеспечивает дополнительную поддержку идеи о том, что ферменты работают путем электростатической предварительной организации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (9): 4075–80. Бибкод : 2010PNAS..107.4075K . дои : 10.1073/pnas.0914579107 . ПМК 2840163 . ПМИД 20150513 .

[17] Фрид С.Д., Багчи С., Боксер С.Г. (декабрь 2014 г.). «Экстремальные электрические поля катализируют активный центр кетостероид-изомеразы» . Наука . 346 (6216): 1510–4. Бибкод : 2014Sci...346.1510F . дои : 10.1126/science.1259802 . ПМК 4668018 . ПМИД 25525245 .

[18] Ким С.В., Ча СС, Чо Х.С., Ким Дж.С., Ха NC, Чо М.Дж., Джу С., Ким К.К., Чой К.Ю., О Б.Х. (ноябрь 1997 г.). «Кристаллические структуры дельта5-3-кетостероид-изомеразы высокого разрешения с промежуточным аналогом реакции и без него». Биохимия . 36 (46): 14030–6. дои : 10.1021/bi971546+ . ПМИД 9369474 .

[thornburg-19] Торнбург Л.Д., Эно Ф., Баш Д.П., Хокинсон Д.С., Бартель С.Д., Поллак Р.М. (июль 1998 г.). «Электрофильная помощь Asp-99 3-оксо-дельта-5-стероид-изомеразы». Биохимия . 37 (29): 10499–506. дои : 10.1021/bi980099a . ПМИД 9671521 .

[zhao-20] Чжао К., Абейгунавардана С., Гиттис А.Г., Милдван А.С. (декабрь 1997 г.). «Водородная связь в активном центре дельта-5-3-кетостероид-изомеразы». Биохимия . 36 (48): 14616–26. дои : 10.1021/bi971549m . ПМИД 9398180 .

[:1-21] Перейти обратно: ^а ^б Натараджан А., Шванс Дж. П., Хершлаг Д. (май 2014 г.). «Использование неприродных аминокислот для исследования энергетики водородных связей оксианионных дырок в активном центре кетостероид-изомеразы» . Журнал Американского химического общества . 136 (21): 7643–54. дои : 10.1021/ja413174b . ПМК 4046884 . ПМИД 24787954 .

[22] Холман К.М., Бенисек В.Ф. (октябрь 1995 г.). «Понимание каталитического механизма и среды активного центра 5-3-кетостероид-изомеразы Comamonas testosteroni delta, выявленное с помощью сайт-направленного мутагенеза каталитического основания аспартата-38». Биохимия . 34 (43): 14245–53. дои : 10.1021/bi00043a032 . ПМИД 7578024 .

[:2-23] Перейти обратно: ^а ^б Ламба В., Ябукарски Ф., Пинни М., Хершлаг Д. (август 2016 г.). «Оценка каталитического вклада позиционированного общего основания в кетостероид-изомеразе» . Журнал Американского химического общества . 138 (31): 9902–9. дои : 10.1021/jacs.6b04796 . ПМИД 27410422 .

[boxer-24] Сигала П.А., Фафарман А.Т., Богард П.Е., Боксер С.Г., Хершлаг Д. (октябрь 2007 г.). «Изменяют ли связывание лиганда и исключение растворителя электростатический характер оксианионной дырки активного центра фермента?» . Журнал Американского химического общества . 129 (40): 12104–5. дои : 10.1021/ja075605a . ПМК 3171184 . ПМИД 17854190 .

[zhao_talalay-25] Перейти обратно: ^а ^б Чжао К., Ли Ю.К., Милдван А.С., Талалай П. (май 1995 г.). «Ультрафиолетовая спектроскопия свидетельствует об уменьшении движения остатка тирозина в активном центре дельта-5-3-кетостероид-изомеразы из-за связывания стероидов». Биохимия . 34 (19): 6562–72. дои : 10.1021/bi00019a038 . ПМИД 7756287 .

[zhao_apostolos-26] Чжао К., Абейгунавардана К., Милдван А.С. (февраль 1996 г.). «Исследование релаксации ЯМР 13C движения основной цепи и боковой цепи каталитического остатка тирозина в свободной и связанной со стероидом дельта-5-3-кетостероид-изомеразе». Биохимия . 35 (5): 1525–32. дои : 10.1021/bi9525381 . ПМИД 8634283 .

[:3-27] Перейти обратно: ^а ^б Шванс Дж. П., Краут Д. А., Хершлаг Д. (август 2009 г.). «Определение каталитической роли удаленных взаимодействий связывания субстрата в кетостероид-изомеразе» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (34): 14271–5. Бибкод : 2009PNAS..10614271S . дои : 10.1073/pnas.0901032106 . ПМЦ 2732871 . ПМИД 19706511 .

[kim_cha-28] Перейти обратно: ^а ^б Ким С.В., Ча СС, Чо Х.С., Ким Дж.С., Ха NC, Чо М.Дж., Джу С., Ким К.К., Чой К.Ю., О Б.Х. (ноябрь 1997 г.). «Кристаллические структуры дельта5-3-кетостероид-изомеразы высокого разрешения с промежуточным аналогом реакции и без него». Биохимия . 36 (46): 14030–6. дои : 10.1021/bi971546+ . ПМИД 9369474 .

[kawahara-29] Кавахара Ф.С., Ван С.Ф., Талалай П. (май 1962 г.). «Получение и свойства кристаллической дельта5-3-кетостероид-изомеразы» . Журнал биологической химии . 237 (5): 1500–6. дои : 10.1016/S0021-9258(19)83730-4 . ПМИД 14454546 .

[talalay_ox-30] Талалай П., Добсон М.М., Тэпли Д.Ф. (октябрь 1952 г.). «Окислительная деградация тестостерона адаптивными ферментами». Природа . 170 (4328): 620–1. Бибкод : 1952Natur.170..620T . дои : 10.1038/170620a0 . ПМИД 13002385 . S2CID 4181660 .

[lachance-31] Лашанс И., Луу-Те В., Лабри С., Симар Дж., Дюмон М., де Лонуа И., Герен С., Леблан Г., Лабри Ф. (февраль 1992 г.). «Характеристика гена 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы человека/дельта-5-дельта-4-изомеразы и его экспрессия в клетках млекопитающих» . Журнал биологической химии . 267 (5): 3551. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50764-5 . ПМИД 1737804 .

[horinouichi-32] Хориноучи М., Хаяши Т., Кудо Т. (март 2012 г.). «Деградация стероидов в тестостеронах Comamonas». Журнал биохимии стероидов и молекулярной биологии . 129 (1–2): 4–14. дои : 10.1016/j.jsbmb.2010.10.008 . hdl : 10069/24613 . ПМИД 21056662 . S2CID 140206626 .

[kurita-33] Хориноути М., Курита Т., Хаяши Т., Кудо Т. (октябрь 2010 г.). «Гены деградации стероидов в Comamonas testosteroni TA441: выделение генов, кодирующих Δ4 (5)-изомеразу и 3α- и 3β-дегидрогеназы, и доказательства наличия горячей точки гена деградации стероидов размером 100 т.п.н.». Журнал биохимии стероидов и молекулярной биологии . 122 (4): 253–63. дои : 10.1016/j.jsbmb.2010.06.002 . ПМИД 20554032 . S2CID 206497547 .

[gerlt-34] Герлт Дж.А., Гассман П.Г. (ноябрь 1993 г.). «Понимание скорости некоторых реакций, катализируемых ферментами: отрыва протонов от углеродных кислот, реакций ацилового переноса и реакций замещения фосфодиэфиров». Биохимия . 32 (45): 11943–52. дои : 10.1021/bi00096a001 . ПМИД 8218268 .

[gassman-35] Герлт Дж.А., Гассман П.Г. (декабрь 1993 г.). «Объяснение быстрого катализируемого ферментами отрыва протонов от углеродных кислот: важность поздних переходных состояний в согласованных механизмах». Биохимия . 115 (24): 11552–11568. дои : 10.1021/ja00077a062 .

[warshel-36] Варшел А., Папазян А., Коллман П.А. (июль 1995 г.). «О низкобарьерных водородных связях и ферментативном катализе» . Наука . 269 (5220): 102–6. Бибкод : 1995Sci...269..102W . дои : 10.1126/science.7661987 . ПМИД 7661987 .

[guthrie-37] Гатри Дж. П. (март 1996 г.). «Короткие сильные водородные связи: могут ли они объяснить ферментативный катализ?» . Химия и биология . 3 (3): 163–70. дои : 10.1016/s1074-5521(96)90258-6 . ПМИД 8807842 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

v т и Изомеразы : внутримолекулярные оксидоредуктазы ( EC 5.3)
5.3.1: Aldoses/Ketoses	Triosephosphate isomerase Ribose-5-phosphate isomerase Mannose phosphate isomerase Glucose isomerase
5.3.2: Keto/Enol	Phenylpyruvate tautomerase Oxaloacetate tautomerase 4-Oxalocrotonate tautomerase
5.3.3: C = C	Steroid D-isomerase Isopentenyl-diphosphate delta isomerase Vinylacetyl-CoA D-isomerase Muconolactone D-isomerase Cholestenol Delta-isomerase (EBP) Methylitaconate D-isomerase Aconitate Delta-isomerase Enoyl CoA isomerase Prostaglandin-A1 Delta-isomerase 5-carboxymethyl-2-hydroxymuconate D-isomerase Isopiperitenone D-isomerase L-dopachrome isomerase Polyenoic fatty acid isomerase
5.3.4: S-S	Protein disulfide-isomerase (PDIA3)
5.3.99: other	Prostaglandin D2 synthase/Prostaglandin-D synthase Prostaglandin E synthase Prostacyclin synthase Thromboxane-A synthase

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)