Flavin prenyltransferase (Ubix)
| Flavin Prenyltransferase | |||
|---|---|---|---|
 Flavin prenyltransferase homododekamer, Pseudomonas aeruginosa | |||
| Идентификаторы | |||
| ЕС №. | 2.5.1.129 | ||
| Базы данных | |||
| Intenz | Intenz View | ||
| Бренда | Бренда вход | ||
| Расширение | Вид Nicezyme | ||
| Кегг | Кегг вход | ||
| Метатический | Метаболический путь | ||
| Напрямую | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
| |||
Ubix -это флавин-пренилтрансфераза , катализируя добавление диметилали-монофосфата (DMAP) (или диметилаллил-пирофосфат (DMAPP) [ 1 ] ) на положения N5 и C6 FMN , кульминационные в образовании пренилированного FMN ( PRFMN ) кофактора . [ 2 ] Фермент участвует в убихинона пути биосинтеза в Э.Коли , откуда он получает свое название [ 3 ] Ubix связан с ферментами UBID , поскольку PRFMN используется UBID Fenmes в их функции как обратимых декарбоксилаз. [ 4 ] Необычно для пренилтрансферазы Ubix не зависит от металла. [ 5 ]
После выяснения структуры PRFMN в активном участке FDC1 от Aspergillus niger (ANFDC1) была исследована активность пренилтрасферазы UBIX. Инкубация UBIX из P.Aeruginosa с окисленным FMN и DMAP с последующим снижением дитионита натрия приводит к образованию PRFMN уменьшенный . [ 2 ] Та же самая процедура с последующей окислением в аэробных условиях приводит к PRFMN радикал Полем Анаэробная инкубация APO-ANFDC1 с PRFMN уменьшенный За последующим воздействием кислорода приводит к активности декарбоксилазы, однако инкубация с PRFMN радикал не позволил активности APO-ANFDC1. Это говорит о том, что PRFMN уменьшенный Форма может быть правильно окислена с помощью UBID/FDC1 до соответствующего PRFMN Иминий (Рисунок 2). [ 2 ]
Механизм
[ редактировать ]
P.Aeruginosa Ubix (PAUBIX) Кристаллические структуры выявили, что субстрат DMAP расположен непосредственно над кольцом FMN изоаллоксазин и что диметилаллил-аддукт N5-C1 образуется сначала как предпосылка для формирования связи C6-C3 и творчества четвертого не -Ароматическое кольцо (рис. 1). [ 2 ] Было обнаружено, что несколько консервативных остатков связывают фосфатную группу DMAP с остатком E140, предположительно, что он выступает в качестве донора протона, чтобы улучшить группу, оставляющую фосфат. Исследование показало, что два остатка S15 и E49 играют важную роль в депротонировании N5 и N5-C1 '. [ 2 ] Мутация e49q сильно повлияла на способность Паубикса активировать ANFDC1, а кристаллические структуры E49Q не выявили связи N5-C1 'в течение 1–5 секунд после снижения и быстрого замораживания, в отличие от дикого типа (WT) Paubix, для которого N5-C1. «Связь наблюдалась в течение 1–5 секунд. Это исследование не смогло поймать каких-либо промежуточных соединений во время образования связи C3'-C6, но предположило, что нуклеофильная атака C6 на карбокацию C3 происходит сопутствует или после протонирования C2 'через связанный фосфат. Затем был постулирован результирующий аддукт циклогексадиена, чтобы сформировать конечный продукт через ароматизацию, одновременную с абстракцией протонов через S15 и E49. Механизм, предложенный для Paubix, показан на рисунке 1. [ 2 ]
Эти результаты были обновлены в 2019 году с новой публикацией, показывающей, что первый шаг, формирование облигаций N5-C1, вероятно, произойдет с помощью механизма S N 1 . [ 1 ] Это приводит к строгому требованию для диметиловой части субстрата, чтобы инициировать реакцию. Та же статья показала, что алкилирование N5 произошло, был ли это субстрат DMAP или DMAPP в специфическом DMAPP UBIX из Aspergillus niger (Anubix), поэтому этот шаг не зависит от бета -фосфата, присутствующего в DMAPP. [ 1 ] В том же ферменте Anubix они показали, что алкилирование флавина C6 Flavin C6 происходит только с использованием субстрата DMAPP. Мутации с сайтом связывания фосфатов Paubix также не могли сформировать связь C6-C3 ', но могли быть спасены за счет добавления фосфата. Это подтвердило, что Ubix катализирует образование связи C6-C3 'через фосфатный (и пирофосфатный) кислотный катализ. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Marshall SA, Payne Ka, Fisher K, White MD, Ní Cheallaigh A, Balaikaite A, et al. (Май 2019). «Механизм реакции Ubix flavin prenyltransferase напоминает химию терпеновой циклазы класса I» . Природная связь . 10 (1): 2357. Bibcode : 2019natco..10.2357m . doi : 10.1038/s41467-019-10220-1 . PMC 6541611 . PMID 31142738 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон White MD, Payne KA, Fisher K, Marshall SA, Parker D, Rattray NJ, et al. (Июнь 2015 г.). «Ubix представляет собой флавин пренилтрансферазу, необходимую для бактериального биосинтеза убихинона» . Природа . 522 (7557): 502–506. Bibcode : 2015natur.522..502W . doi : 10.1038/nature14559 . PMC 4988493 . PMID 26083743 .
- ^ Гулмезиан М., Хайман К.Р., Марбоис Б.Н., Кларк К.Ф., Javor GT (ноябрь 2007 г.). «Роль Ubix в биосинтезе Escherichia coli Coenzyme Q» . Архивы биохимии и биофизики . 467 (2): 144–153. doi : 10.1016/j.abb.2007.08.009 . PMC 2475804 . PMID 17889824 .
- ^ Payne Ka, White MD, Fisher K, Khara B, Bailey SS, Parker D, et al. (Июнь 2015 г.). «Новый кофактор поддерживает α, β-непринятый кислотный декарбоксилирование с помощью 1,3-диполярного циклического цикла» . Природа . 522 (7557): 497–501. Bibcode : 2015natur.522..497p . doi : 10.1038/nature14560 . PMC 4988494 . PMID 26083754 .
- ^ Лейс Д (декабрь 2018 г.). «Метаморфоз Флавина: трансформация кофактора посредством пренилирования» . Современное мнение о химической биологии . 47 : 117–125. doi : 10.1016/j.cbpa.2018.09.024 . PMID 30326424 . S2CID 53012607 .
