Kinaza polifosforanowa
| Identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kinaz polifosforanowych | |||||||||
| nr WE | 2.7.4.1 | ||||||||
| Nr CAS | 9026-44-2 | ||||||||
| Bazy danych | |||||||||
| IntEnz | Widok IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Wpis BRENDY | ||||||||
| EXPASY | Widok NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Wpis KEGG | ||||||||
| MetaCyc | szlak metaboliczny | ||||||||
| PRYAM | profil | ||||||||
| Struktury WPD | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontologia genów | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kinaz polifosforanowych | |||||||||||
| Symbol | Kinaza PP | ||||||||||
| Pfam | PF02503 | ||||||||||
| InterPro | IPR003414 | ||||||||||
| |||||||||||
W enzymologii kinaza polifosforanowa ( EC 2.7.4.1 ) lub polimeraza polifosforanowa to enzym katalizujący tworzenie polifosforanu z ATP o długości łańcucha do tysiąca lub więcej ugrupowań ortofosforanowych .
- ATP + (fosforan) n ADP + (fosforan) n+1
Zatem dwoma substratami tego enzymu są ATP i polifosforan [(fosforan)n], natomiast jego dwoma produktami są ADP i polifosforan przedłużony o jedną resztę fosforanową [(fosforan)n+1].
Enzym ten jest białkiem błonowym i podczas reakcji przechodzi przez etap pośredni, podczas którego ulega autofosforylacji grupą fosforanową kowalencyjnie związaną z zasadową resztą aminoacylową poprzez wiązanie NP.
Kilka enzymów katalizuje polimeryzację polifosforanów. Niektóre z tych enzymów łączą transport fosfotransferu z transportem przezbłonowym. Te enzymy/transportery są sklasyfikowane w bazie danych klasyfikacji transporterów (TCDB) w ramach nadrodziny polimerazy polifosforanowej/YidH ( TC# 4.E.1 ) i są transferazami przenoszącymi grupy fosforylowe ( fosfotransferazy ) z polifosforanem jako akceptorem. Nazwa systematyczna tej klasy enzymów to ATP: fosfotransferaza polifosforanowa . Enzym ten nazywany jest również kinaza kwasu polifosforowego .
Rodziny
Nadrodzina polimeraz polifosforanowych (TC# 4.E.1) obejmuje następujące rodziny:
- 4.E.1 – Rodzina wakuolowych (kwasowokalcyzomowych) polimeraz polifosforanowych (V-PPP)
- 9.B.51 - Niescharakteryzowana rodzina DUF202/YidH (YidH)
Rodzina wakuolowych (kwasokalcyzomowych) polimeraz polifosforanowych (V-PPP).
Eukarionty zawierają nieorganiczny polifosforan (poliP) i kwasokalcyzomy , które sekwestrują poliP i przechowują aminokwasy i kationy dwuwartościowe. Gerasimaitė i in. , że poliP wytwarzany w cytozolu drożdży jest toksyczny. Rekonstytucja translokacji poliP oczyszczonymi wakuolami , acidokalcysomy drożdży, wykazały, że cytozolowy poliP nie może być importowany, podczas gdy poliP wytwarzany przez kompleks białek opiekuńczych transportera wakuolowego (VTC), endogenną polimerazę poliP wakuolową, jest skutecznie importowany i nie zakłóca wzrostu. Synteza i import poliP wymagają gradientu elektrochemicznego, prawdopodobnie jako (częściowej) siły napędowej translokacji poliP. VTC eksponuje swoją domenę katalityczną na działanie cytozolu i ma dziewięć wakuolowych segmentów transbłonowych ( TMS ). Mutacje w regionach transbłonowych VTC, które mogą stanowić kanał translokacji, blokują nie tylko translokację poliP, ale także syntezę. Ponieważ mutacje te są dalekie od cytozolowej domeny katalitycznej VTC, sugeruje to, że kompleks VTC obligatoryjnie łączy syntezę poliP z jego importem pęcherzykowym, aby uniknąć toksycznych półproduktów w cytozolu. Proces jest zatem zgodny z klasyczną definicją translokacji grupowej, w której substrat ulega modyfikacji podczas transportu. Sekwestracja skądinąd toksycznego poliP może być jedną z przyczyn istnienia tego mechanizmu w kwasokalcysomach. Wakuolowa kinaza polifosforanowa (polimeraza) jest opisana w TCDB z rodziną TC# 4.E.1 .
Funkcjonować
z nadrodziny podobne do CYTH , które obejmują polimerazy polifosforanowe, hydrolizują substraty zawierające trifosforany i wymagają kationów metali jako kofaktorów . Mają unikalne miejsce aktywne zlokalizowane w środku ośmioniciowego antyrównoległego beczkowego beta (tunel trifosforanowy). Nazwa CYTH wywodzi się od oznaczenia genu cyklaz adenylowych klasy IV bakterii (CyaB) oraz trifosfatazy tiaminy (THTPA). Cyklazy adenylanowe klasy IV katalizują konwersję ATP do 3',5'-cyklicznego AMP (cAMP) i PPi. Trifosfataza tiaminy jest rozpuszczalnym enzymem cytozolowym, który przekształca trifosforan tiaminy w difosforan tiaminy. Ta nadrodzina domen zawiera również trifosfatazy RNA, związane z błoną polimerazy polifosforanowe, tripolifosfatazy, trifosfatazy nukleozydowe, tetrafosfatazy nukleozydowe i inne białka o nieznanych funkcjach.
Uogólniona reakcja katalizowana przez wektorowe polimerazy polifosforanowe to:
- ATP + (fosforan) n w cytoplazmie ADP + (fosforan) n+1 w świetle wakuoli
Struktura
VTC2 ma trzy rozpoznawane domeny: N-końcową domenę SPX, dużą centralną domenę podobną do CYTH i mniejszą przezbłonową domenę VTC1 (DUF202). Domena SPX występuje w białkach Syg1, Pho81, XPR1 (SPX) i pokrewnych. Domena ta znajduje się na końcach aminowych różnych białek. W białku drożdży Syg1 koniec N bezpośrednio wiąże się z białka G i hamuje transdukcję feromonu godowego sygnał. Podobnie N-koniec ludzkiego białka XPR1 wiąże się bezpośrednio z podjednostką beta heterotrimeru białka G, co prowadzi do zwiększonej produkcji cAMP. Zatem domena ta bierze udział w przekazywaniu sygnału związanego z białkiem G. N-końce kilku białek zaangażowanych w regulację transportu fosforanów, w tym domniemanych czujników poziomu fosforanów, Pho81 z Saccharomyces cerevisiae i NUC-2 z Neurospora crassa .
Domeny SPX transporterów fosforanów o niskim powinowactwie S. cerevisiae , Pho87 i Pho90, automatycznie regulują wychwyt i zapobiegają wypływowi. W tym hamowaniu zależnym od SPX pośredniczy fizyczna interakcja z Spl2. NUC-2 zawiera kilka powtórzeń ankyryny . Kilku członków tej rodziny jest oznaczonych jako białka XPR1: ksenotropowy i politropowy receptor retrowirusa nadaje podatność na infekcję ksenotropowymi i politropowymi wirusami białaczki mysiej (MLV). Zakażenie tymi retrowirusami może hamować sygnalizację cAMP za pośrednictwem XPR1 i powodować toksyczność komórkową i śmierć. Odnotowano podobieństwo między regulatorami fosforanowymi Syg1 a sekwencjami XPR1, podobnie jak dodatkowe podobieństwo do kilku przewidywanych białek o nieznanej funkcji, z Drosophila melanogaster , Arabidopsis thaliana , Caenorhabditis elegans , Schizosaccharomyces pombe , S. cerevisiae i wiele innych różnorodnych organizmów.
Od 2015 roku rozwiązano kilka struktur dla tej klasy enzymów, z kodami dostępu PDB 1XDO , 1XDP , 2O8R , 3CZP , 3CZQ , 3RHF .
Niescharakteryzowana rodzina DUF202/YidH (YidH).
Członkowie rodziny YidH występują u bakterii, archeonów i eukariontów. Członkowie tej rodziny obejmują YidH z E. coli ( TC # 9.B.51.1.1 ), który ma 115 reszt aminoacylowych i 3 TMS o charakterze α-helikalnym . Pierwszy TMS ma niski poziom hydrofobowości, drugi ma umiarkowany poziom hydrofobowości, a trzeci ma charakter bardzo hydrofobowy. Cechy te wydają się być charakterystyczne dla wszystkich członków tej rodziny. Reprezentatywną listę białek należących do tej rodziny można znaleźć w bazie danych klasyfikacji transporterów . U grzybów długi homolog 351 aas ma podobną domenę 3 TMS DUF202 na swoim skrajnym C-końcu.
Dalsza lektura
- Hoffmann-Ostenhof, O.; Kennedy'ego, J.; Keck, K.; Gabriel, O.; Schönfellingera, HW (1954). „Nowa transfosforylaza z drożdży”. Biochim. Biofizyka. Akta . 14 (2): 285. doi : 10.1016/0006-3002(54)90172-9 . PMID 13172250 .
- Kornberg, A.; Kornberg, Republika Południowej Afryki; Simms, Hiszpania (1956). „Synteza metafosforanu przez enzym z Escherichia coli”. Biochim. Biofizyka. Akta . 20 (1): 215–27. doi : 10.1016/0006-3002(56)90280-3 . PMID 13315368 .
- Mahomet, Amir (1961). „Badania nad biosyntezą polimetafosforanu przez enzym z Corynebacterium xerosis”. Biochim. Biofizyka. Akta . 54 : 121–132. doi : 10.1016/0006-3002(61)90945-3 . PMID 14476999 .
- Rao, NN; Gómez-García, MR; Kornberg, A. (2009). „Nieorganiczny polifosforan: niezbędny do wzrostu i przetrwania”. Annu Rev Biochem . 78 : 605–78. doi : 10.1146/annurev.biochem.77.083007.093039 . PMID 19344251 .
