syntaza difosforanu ent-kopalilu
| Identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| syntazy difosforanu ent-kopalilu | |||||||||
| nr WE | 5.5.1.13 | ||||||||
| nr CAS | 9055-64-5 | ||||||||
| 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 EC syntaza difosforanu ent-kopalilu ( 5.5.1.13 ) jest enzymem , który katalizuje reakcję chemiczną :
W związku z tym enzym ten ma jeden substrat , pirofosforan geranylogeranylu i jeden produkt , pirofosforan ent-kopalilu. Enzym ten bierze udział w biosyntezie gibereliny .
Enzym ten należy do rodziny izomeraz , a konkretnie do klasy liaz wewnątrzcząsteczkowych . Systematyczna nazwa tej klasy enzymów to liaza ent -kopalilo-difosforanowa (decyklizująca) . Inne powszechnie używane nazwy to ent - A kaurene i syntetaza ent -kaurene A.
Dwufunkcyjność
Syntazy difosforanu ent -kopalilu z grzybów i mchów mają również odrębną aktywność syntazy ent -kaurenu związaną z tą samą cząsteczką białka. Reakcja katalizowana przez ent -kaurenu jest kolejnym etapem szlaku biosyntezy do giberelin. Te dwa rodzaje aktywności enzymatycznej są różne, a ukierunkowana mutageneza mająca na celu stłumienie aktywności syntazy ent -kaurenu białka prowadzi do nagromadzenia pirofosforanu ent -kopalilu. Ten sam efekt ma hamowanie aktywności syntazy ent -kaurenu poprzez zastąpienie Mg 2+ w pożywce wzrostowej Ni 2+ .
Rośliny wyższe zazwyczaj mają oddzielne białka dla syntazy difosforanu ent -kopalilu i syntazy ent -kaurenu, chociaż mogą one być związane jako słabo związane dimery lub kompleksy enzymatyczne. Ryż ( Oryza sativa ) ma dwie różne syntazy difosforanu ent -kopalilu, które uczestniczą w różnych szlakach metabolicznych. Tylko jedna syntaza difosforanu ent -kopalilu została wyizolowana z gatunku bakterii ( Streptomyces sp. szczep KO-3988): jest ona również jednofunkcyjna.
Jak można się było spodziewać, enzymy dwufunkcyjne z roślin niższych są większe (946-960 reszt, 106-107 kDa) niż enzymy jednofunkcyjne z roślin wyższych (800-867 reszt, 90-98 kDa), chociaż nie dwa razy tyle. Niezależne ent -kaurene w roślinach wyższych, których może być kilka na gatunek, są znacznie bardziej heterogeniczne pod względem wielkości, w zakresie 161–816 reszt, 19–94 kDa.
Lokalizacja i funkcja
ent -kopalilu została wyizolowana z wielu tkanek roślin wyższych: liścieni , hipokotylu i korzeni słonecznika ( Helianthus annuus ) i manroot Cucamonga ( Marah macrocarpus ); bielmo dyni ( Cucurbita maxima ) i manroot ( M. macrocarpus ); i liście ryżu ( Oryza sativa ). Został zlokalizowany w zrębie chloroplastów grochu ( Pisum sativum ) i pszenicy ( Triticum aestivum ).
Reakcję katalizowaną przez syntazę difosforanu ent -kopalilu można uznać za pierwszy etap biosyntezy giberelin . Gibereliny stanowią ważną grupę hormonów roślinnych, pełniących różne funkcje u różnych gatunków i na różnych etapach życia rośliny. Zaburzenia w biosyntezie giberelin zwykle objawiają się zaburzeniami wzrostu, zwłaszcza karłowatością, a niektóre z nich można przypisać zmniejszonej aktywności syntazy difosforanu ent -kopalilu. Znaczenie syntazy ent -kopalilodifosforanu w produkcji hormonów roślinnych – metabolizmie pierwotnym – wyjaśnia jej powszechną dystrybucję zarówno wśród gatunków, jak i różnych tkanek roślinnych.
Jednak gibereliny nie są jedynymi fitochemikaliami wytwarzanymi z pirofosforanu ent-kopalilu. Szeroka gama metabolitów wtórnych , zarówno terpenów , jak i alkaloidów , również pochodzi albo z samego pirofosforanu ent -kopalilu, albo z ent-kaurenu lub kwasu ent-kaurenowego, kolejnych dwóch związków pośrednich na szlaku metabolicznym do giberelin. Znajomość tych wtórnych szlaków metabolicznych jest znacznie mniej obszerna niż wiedza o biosyntezie giberelin i często jest niczym więcej niż domysłami.
Wiadomo, że syntaza difosforanu ent -kopalilu jest wytwarzana przez rośliny kukurydzy ( Zea mays ) w odpowiedzi na atak grzybów Fusarium , co sugeruje, że może odgrywać rolę w obronie roślin jako prekursor fitoaleksyn (związków obronnych wytwarzanych przez roślinę) . Rośliny ryżu wytwarzają (co najmniej) dwa różne typy ent -kopalilu i tylko jeden z nich bierze udział w produkcji giberelin, co ponownie sugeruje, że drugi bierze udział w produkcji fitoaleksyn.
