Liaza izocytrynianu metylu
| Identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| liazy metyloizocytrynianowej | |||||||||
| nr WE | 4.1.3.30 | ||||||||
| nr CAS | 57827-77-7 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| |||||||||
Enzym liaza metyloizocytrynianowa ( EC 4.1.3.30 ) katalizuje reakcję chemiczną
- (2 S , 3 R ) -3-hydroksybutano-1,2,3-trikarboksylan pirogronian + bursztynian
Reakcja jest podobna do reakcji liazy izocytrynianowej , z tym wyjątkiem, że obecna jest dodatkowa grupa metylowa (oznaczona gwiazdką na powyższym schemacie), co oznacza, że cytrynian jest zastępowany przez cytrynian metylu, a glioksylan przez pirogronian . W rzeczywistości, w niektórych bakteriach, takich jak Mycobacterium tuberculosis , liaza izocytrynianowa faktycznie odgrywa rolę liazy metyloizocytrynianowej.
Enzym ten należy do rodziny liaz , w szczególności okso-kwasowych liaz, które rozszczepiają wiązania węgiel-węgiel. Systematyczna nazwa tej klasy enzymów to (2S,3R)-3-hydroksybutano-1,2,3-trikarboksylanowo-pirogronianowo-liaza (tworząca bursztynian) . Inne powszechnie stosowane nazwy to liaza 2-metyloizocytrynianowa , MICL i liaza pirogronianowa (2S,3R)-3-hydroksybutano-1,2,3-trikarboksylanu . Enzym ten bierze udział w metabolizmie propionianów .
Liaza izocytrynianu metylu została odkryta w 1976 roku.
Studia strukturalne
Pod koniec 2007 roku rozwiązano 6 struktur dla tej klasy enzymów o kodach dostępu PDB 1MUM , 1O5Q , 1OQF , 1UJQ , 1XG3 i 1XG4 . Struktura jest bardzo podobna do mutazy fosfoenolopirogronianowej . Homotetrameryczna jednostka biologiczna składa się z beczek beta z miejscem aktywnym na jednym końcu. Jon magnezu jest obecny w miejscu aktywnym, a „pętla bramkująca” miejsca aktywnego porusza się do wewnątrz w jego kierunku, gdy substrat się wiąże i oddala się bez związanego substratu, osłaniając w ten sposób reakcję przed rozpuszczalnikiem. Helisy są obecne wokół beczek beta; w szczególności C-końcowa domena helikalna oddziela się od beczki, aby oddziaływać z beczką sąsiedniej podjednostki, w motywie „zamiany helisy” (patrz mutaza fosfoenolopirogronianowa ).
Poniższe zdjęcie z kinemażu wstęgowego przedstawia jedną podjednostkę ze struktury krystalicznej 1MUM, która zawiera jon magnezu (szary), ale nie zawiera podłoża; helisy są czerwone, podczas gdy pętle są białe, a nici beta są zielone.
Funkcjonować
cyklu metylocytrynianowym, zmodyfikowanej wersji cyklu Krebsa , który metabolizuje koenzym propionylowy A zamiast acetylokoenzymu A. Enzym syntaza 2-metylocytrynianu dodaje koenzym propionylu A do szczawiooctanu , dając cytrynian metylu zamiast cytrynianu . Jednak izomeryzacja cytrynianu metylu do izocytrynianu metylu, a następnie poddanie go MICL regeneruje bursztynian, który przebiega jak w cyklu Krebsa, oraz pirogronian, który jest łatwo metabolizowany innymi szlakami (np. dekarboksylowany do acetylo-koenzymu A i utleniany w cyklu Krebsa). Pozwala to na katabolizm kwasu propionowego - i przy użyciu beta-oksydacji innych kwasów tłuszczowych o nieparzystej liczbie atomów węgla - bez polegania na koenzymie B12 , złożonym kofaktorze często używanym do metabolizowania propionianu. Cykl cytrynianu metylu występuje w wielu mikroorganizmach .
Liaza metyloizocytrynianowa pełni w tym cyklu funkcję regulacyjną; jest aktywowany przez NAD , ale hamowany niekompetycyjnie przez NADH i NADPH .
