Aromatik-halqa-gidroksillovchi dioksigenazalar - Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenases
Aromatik-halqa-gidroksillovchi dioksigenazalar (ARHD) ikkita atomni o'z ichiga oladi dioksigen (O2) dihidroksillanish reaktsiyasida ularning substratlariga. Mahsulot (almashtirilgan) cis-1,2-dihidroksitsikloheksadien, keyinchalik u (o'rnini bosadigan) benzol glikolga a bilan aylanadi cis-diol dehidrogenaza.
Ko'pkomponentli bir yadroli (gem bo'lmagan) temir oksigenazalarning katta oilasi aniqlandi. Bakterial aromatik halqali dioksigenazlarning tarkibiy qismlari ikki xil funktsional sinfni tashkil qiladi: gidroksilaza komponentlari va elektronni uzatish komponentlari. Gidroksilaza tarkibiy qismlari ham (aβ)n yoki (a)n oligomerlar. Ikki protez guruhi, a Risk turi [Fe2S2] markazi va bir yadroli temir, (a) tarkibidagi a-subbirligi bilan bog'langann- turdagi fermentlar. Elektronni uzatish komponentlari flavoprotein (NADH: ferredoksin oksidoreduktaza) va Rieske tipidagi [Fe2S2] ferredoksin. Benzoat va toluat 1,2-dioksigenaza tizimlarida reduktaza va Rieske tipidagi ferredoksin domenlarini o'z ichiga olgan bitta oqsil elektronlarni NADH dan gidroksilaza komponentiga o'tkazadi. Ftalat 4,5-dioksigenaza tizimida ftalat dioksigenaz reduktaza (PDR) xuddi shu funktsiyaga ega. PDR - bu bitta oqsil FMN - bog'laydigan reduktaza va o'simlik tipidagi ferredoksin domenlari. Shunday qilib, ARHD tizimlarida elektron uzatishni quyidagicha umumlashtirish mumkin:
FAD yoki FMN | [Fe2S2] |
Biokimyoviy tasnif
EC 1.14.12.3 benzol 1,2-dioksigenaza
- benzol + NADH + H+ + O2 = cis-sikloheksa-3,5-dien-1,2-diol + NAD+
EC 1.14.12.7 ftalat 4,5-dioksigenaza
- ftalat + NADH + H+ + O2 = cis-4,5-dihidroksitsikloheksa-1 (6), 2-dien-1,2-dikarboksilat + NAD+
EC 1.14.12.8 4-sulfobenzoat 3,4-dioksigenaza
- 4-sulfobenzoat + NADH + H+ + O2 = 3,4-dihidroksibenzoat + sulfit + NAD+
EC 1.14.12.9 4-xlorofenilasetat 3,4-dioksigenaza
- 4-xlorofenilasetat + NADH + H+ + O2 = 3,4-dihidroksifenilasetat + xlorid + NAD+
EC 1.14.12.10 benzoat 1,2-dioksigenaza
- benzoat + NADH + H+ + O2 = 1,2-dihidroksitsikloheksa-3,5-dien-1-karboksilat + NAD+
EC 1.14.12.11 toluen dioksigenaza
- toluen + NADH + H+ + O2 = (1S,2R) -3-metilsikloheksa-3,5-dien-1,2-diol + NAD+
EC 1.14.12.12 naftalin 1,2-dioksigenaza
- naftalin + NADH + H+ + O2 = (1R,2S) -1,2-dihidronaftalen-1,2-diol + NAD+
EC 1.14.12.15 tereftalat 1,2-dioksigenaza
- tereftalat + NADH + H+ + O2 = (1R,6S) -dihidroksitsikloheksa-2,4-dien-1,4-dikarboksilat + NAD+
EC 1.14.12.18 bifenil 2,3-dioksigenaza
- bifenil + NADH + H+ + O2 = (1S,2R) -3-fenilsikloheksa-3,5-dien-1,2-diol + NAD+
Tuzilishi
Naftalin 1,2-dioksigenaza gidroksilaza tarkibiy qismining kristalli tuzilishi Pseudomonas aniqlandi. Oqsil (aβ)3 hexamer. B-subbirlik a + b sinfga tegishli. Uning protez guruhlari yo'q va uning katalizdagi roli noma'lum. A-subunitni ikkita domenga bo'lish mumkin: tarkibida [Fe bo'lgan Riske domeni2S2] markaz va katalitik domen, faol yadroli temirni o'z ichiga oladi. Rieske domeni (qoldiqlar 38-158) to'rtta varaqdan iborat. Umumiy katlama qoramol mitoxondriyasidan Rieske oqsilining eruvchan qismiga juda o'xshaydi. sitoxrom miloddan avvalgi1 murakkab. [Fe2S2] markazi, Fe1 ikkitasi tomonidan muvofiqlashtiriladi sistein qoldiqlar (Cys-81 va Cys-101), Fe2 esa N tomonidan muvofiqlashtiriladiδ ikkitadan atomlar histidin qoldiqlar (His-83 va Uning-104). Katalitik domen a + b sinfiga tegishli bo'lib, to'qqiz qatorli antiparallel b-varaq ustunlik qiladi. Faol uchastkaning temir qismi oq kanal yuzasidan taxminan 15 Å tor kanalning pastki qismida joylashgan. Bir atomli temirni His-208, His-213, Asp-362 (bidentat) va suv molekulasi muvofiqlashtiradi. Geometriyani bitta ligand etishmayotgan buzilgan oktahedral deb ta'riflash mumkin. Geksamerning tuzilishi qo'shni a-subbirliklar orasidagi kooperativlikni taklif qiladi, bu erda [Fe2S2] bitta a-subbirlikdagi (A) markaz Asp orqali qo'shni a-subbirlikdagi (B) bir yadroli temirga o'tkaziladi.B-205, bu vodorod bilan bog'langanA-104 Rieske markazi va UningB-208 ta faol sayt.
Adabiyotlar
- Xarayama, S .; Kok, M. va Naydl, E.L. (1992). "Turli xil oksigenazlar orasidagi funktsional va evolyutsion aloqalar". Annu. Vahiy Mikrobiol. 46: 565–601. doi:10.1146 / annurev.mi.46.100192.003025. PMID 1444267.
- Butler, CS & Mason, JR (1997). "Bakterial aromatik halqa-gidroksilatuvchi dioksigenazlarning tuzilishi-funktsiyasini tahlil qilish". Adv. Mikrob. Fiziol. Mikrobial fiziologiyaning yutuqlari. 38: 47–84. doi:10.1016 / S0065-2911 (08) 60155-1. ISBN 978-0-12-027738-4. PMID 8922118.
- Tszyan, X.; Parales, RE .; Lynch, N.A va Gibson, D.T. (1996). "Toluol dioksigenazning alfa subbirligidagi konservalangan aminokislotalarning joyiga yo'naltirilgan mutagenezi: potentsial mononukleer gem bo'lmagan temir koordinatsion joylari". J. Bakteriol. 178 (11): 3133–3139. PMC 178063. PMID 8655491.
- Kauppi, B .; Ko'k piyoz.; Karredano, E .; Parales, RE .; Gibson, D.T .; Eklund, H. va Ramasvami, S. (1998). "Aromatik halqa-gidroksillovchi dioksigenaza - naftalin 1,2-dioksigenaza tuzilishi". Tuzilishi. 6 (5): 571–586. doi:10.1016 / S0969-2126 (98) 00059-8. PMID 9634695.