C-acetylotransferaza mrówczanowa
| identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| acetylotransferazy | |||||||||
| nr WE | 2.3.1.54 | ||||||||
| nr CAS | 9068-08-0 | ||||||||
| Bazy danych | |||||||||
| IntEnz | Widok IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Wpis BRENDY | ||||||||
| ExPASy | Widok NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Wpis KEGG | ||||||||
| MetaCyc | szlak metaboliczny | ||||||||
| PRYM | profil | ||||||||
| Struktury PDB | RCSB PDB PDBe PDB suma | ||||||||
| Ontologia genów | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
W enzymologii C-acetylotransferaza mrówczanowa ( liaza pirogronianowo-mrówczanowa ) ( EC 2.3.1.54 ) jest enzymem . Liaza mrówczanowo-pirogronianowa znajduje się w Escherichia coli i innych organizmach . Pomaga regulować beztlenowy metabolizm glukozy . Wykorzystując rodnikową chemię nieredoks, katalizuje odwracalną konwersję pirogronianu i koenzymu-A do mrówczanu i acetylo-CoA . Reakcja zachodzi w następujący sposób:
Enzym ten należy do rodziny transferaz , w szczególności tych acylotransferaz przenoszących grupy inne niż grupy aminoacylowe. Nazwa systematyczna tej klasy enzymów to acetylotransferaza acetylo-CoA: mrówczan C-acetylotransferaza . Inne powszechnie używane nazwy to liaza mrówczanowa pirogronianu , liaza mrówczanowa pirogronianu i acetylotransferaza mrówczanowa . Enzym ten uczestniczy w 3 szlakach metabolicznych : metabolizmie pirogronianu , metabolizmie propanianu i Metabolizm butanianu .
Studia strukturalne
Pod koniec 2007 roku rozwiązano 8 struktur dla tej klasy enzymów o kodach dostępu PDB 1CM5 , 1H16 , 1H17 , 1H18 , 1MZO , 1QHM , 2PFL i 3PFL .
Liaza pirogronianowo-mrówczanowa jest homodimerem złożonym z 85 kDa, 759-resztowych podjednostek . Ma 10-niciowy motyw beczki beta/alfa, do którego włożony jest palec beta zawierający główne reszty katalityczne . Miejsce aktywne enzymu, wyjaśnione za pomocą krystalografii rentgenowskiej , zawiera trzy niezbędne aminokwasy, które przeprowadzają katalizę ( Gly734 , Cys418 i Cys419), trzy główne reszty, które utrzymują substrat pirogronianowy w pobliżu ( Arg435 , Arg176 i Ala272 ) i dwie flankujące reszty hydrofobowe ( Trp333 i Phe432 ).
Badania wykazały podobieństwa strukturalne między miejscem aktywnym liazy mrówczanowo-pirogronianowej a miejscem aktywnym enzymów reduktazy rybonukleotydowej (RNR) klasy I i klasy III.
Mechanizm
Role trzech reszt katalitycznych
Wykazano, że:
- Gly734 (rodnik glicylowy) - przenosi rodnik na Cys418 i poza nim, przez Cys419
- Cys418 (rodnik tiylowy) - przeprowadza chemię acylowania na atomie węgla pirogronianu karbonylu
- Cys419 (rodnik tiylowy) – przeprowadza przenoszenie atomów wodoru
Kroki
- Proponowany mechanizm liazy pirogronianowo-mrówczanowej zaczyna się od przeniesienia rodników z Gly734 do Cys418 przez Cys419.
- Rodnik tiylowy Cys418 przyłącza się kowalencyjnie do C2 (drugi atom węgla) pirogronianu, tworząc pośredni acetylo-enzym (który teraz zawiera rodnik).
- Pośredni acetylo-enzym uwalnia rodnik formylowy, który ulega przeniesieniu atomu wodoru z Cys419. To generuje mrówczan i rodnik Cys419.
- koenzym-A wchodzi i ulega przeniesieniu atomu wodoru z rodnikiem Cys419, aby wytworzyć rodnik koenzymu-A.
- Rodnik koenzymu-A następnie podnosi grupę acetylową z Cys418, aby wytworzyć acetylo-CoA, pozostawiając rodnik Cys418.
- Liaza mrówczanowo-pirogronianowa może następnie przejść radykalny transfer, aby ponownie umieścić rodnik na Gly734.
Pamiętaj, że każdy krok jest odwracalny.
Rozporządzenie
Dwa dodatkowe enzymy regulują stany „włączenia” i „wyłączenia” liazy pirogronianowo-mrówczanowej w celu regulacji beztlenowego metabolizmu glukozy: aktywaza liazy pirogronianowo-mrówczanowej (AE) i dezaktywaza liazy mrówczanowo-pirogronianowej. Aktywowana liaza pirogronianowo-mrówczanowa umożliwia tworzenie acetylo-CoA, małej cząsteczki ważnej w produkcji energii, gdy pirogronian jest dostępny. Dezaktywowana liaza pirogronianowo-mrówczanowa, nawet w obecności substratów, nie katalizuje reakcji.
Aktywaza liazy pirogronianowo-mrówczanowej jest częścią rodnikowej nadrodziny SAM ( S-adenozylometioniny ). Enzym włącza liazę pirogronianowo-mrówczanową poprzez przekształcenie Gly734 (GH) w rodnik Gly734 (G * ) poprzez rodnik 5'-deoksyadenozylowy (poprzez rodnik SAM ).
Aby uzyskać więcej informacji na temat rodnikowej aktywacji SAM i radykalnych enzymów SAM , zobacz dyskusję Wanga i in., 2007.
Dezaktywaza liazy mrówczanowo-pirogronianowej „wyłącza” liazę mrówczanowo-pirogronianową poprzez wygaszanie rodnika Gly734. Ponadto liaza pirogronianowo-mrówczanowa jest wrażliwa na tlen cząsteczkowy (O 2 ), którego obecność wyłącza enzym.
