Flavin preniltransferaza (UbiX) - Flavin prenyltransferase (UbiX)

flavin preniltransferaza
4zaf.jpg
Flavin preniltransferaza homododekamer, Pseudomonas aeruginosa
Identifikatorlar
EC raqami2.5.1.129
Ma'lumotlar bazalari
IntEnzIntEnz ko'rinishi
BRENDABRENDA kirish
ExPASyNiceZyme ko'rinishi
KEGGKEGG-ga kirish
MetaCycmetabolik yo'l
PRIAMprofil
PDB tuzilmalarRCSB PDB PDBe PDBsum

UbiX a flavin preniltransferaza, dimetilalil-monofosfat (DMAP) qo'shilishini katalizlovchi (yoki dimetilalil-pirofosfat (DMAPP) [1]) ning N5 va C6 pozitsiyalariga FMN prenillangan FMN hosil bo'lishi bilan yakunlanadi (prFMN ) kofaktor.[2] Ferment tarkibiga kiradi ubiquinone biosintez yo'l E.coli uning nomini olgan joydan.[3] UbiX bilan bog'langan UbiD prFMN kabi fermentlar UbiD fermentlari tomonidan qaytariladigan dekarboksilazlar sifatida ishlatiladi.[4] Preniltransferaza uchun odatiy bo'lmagan UbiX metallga bog'liq emas.[5]

Ning faol saytida prFMN tuzilishi yoritilganidan so'ng Fdc1 dan aspergillus niger (AnFdc1) UbiX ning preniltrasferaza faolligi tekshirildi. UbiX ning inkubatsiyasi P.aeruginosa oksidlangan FMN va DMAP bilan, keyin esa kamayadi natriy dithionit prFMN shakllanishiga olib keladikamaytirilgan.[2] Xuddi shu protsedura ostida qayta oksidlanish aerob sharoitlar prFMN ga olib keladiradikal. Anaerob apo-AnFdc1 ni prFMN bilan inkubatsiya qilishkamaytirilgan keyinchalik kislorod ta'sirida dekarboksilaza faolligi paydo bo'ladi, ammo prFMN bilan inkubatsiya qilinadiradikal apo-AnFdc1 uchun faoliyat ko'rsatmadi. Bu shuni ko'rsatadiki, prFMNkamaytirilgan shakl UbiD / Fdc1 tomonidan tegishli prFMN ga to'g'ri oksidlanishi mumkiniminium (2-rasm).[2]













Shakl.1 PaUbiX uchun taklif qilingan katalitik mexanizm. Shakl moslashtirilgan [1].



UbiX mexanizmi

P.aeruginosa UbiX (PaUbiX) kristalli tuzilmalari DMAP substratining FMN izoalloksazin halqasi ustida to'g'ridan-to'g'ri joylashganligini va N5-C1 'dimetilalil qo'shimchasini birinchi bo'lib C6-C3' bog'lanishini hosil qilish va to'rtinchi aromatik bo'lmagan halqani yaratish sharti sifatida aniqladi. (1-rasm).[2] Bir nechta konservalangan qoldiqlar DMAP fosfat guruhini E140 qoldig'i bilan bog'lab turishi aniqlandi, ular fosfat qoldiruvchi guruhni kuchaytirish uchun proton donori sifatida harakat qilishni taklif qilishdi. Tadqiqot natijasida S15 va E49 qoldiqlari N5 deprotonatsiyasida va N5-C1 'bog'lanishining shakllanishida muhim rol o'ynaydi (1-rasm),[2] E49Q mutatsiyasi PaUbiXning AnFdc1 va E49Q kristalli tuzilmalarini faollashtirish qobiliyatiga jiddiy ta'sir ko'rsatdi, bu N5-C1 bo'lgan yirtqich (WT) PaUbiXdan farqli o'laroq, pasayish va tez muzlashdan keyin 1-5 soniya ichida N5-C1 'bog'lanishini aniqlamadi. 1-5 soniya ichida bog'lanish kuzatildi. Ushbu tadqiqot C3'-C6 bog'lanishini hosil qilish jarayonida biron bir oraliq mahsulotni ushlay olmadi, ammo C3 'karbokatsiyasiga C6 nukleofil hujumi bog'langan fosfat orqali C2' ning protonatsiyasi bilan birga yoki undan keyin sodir bo'ladi. Natijada paydo bo'lgan sikloheksadien qo'shilishi S15 va E49 orqali proton ajralishi bilan bir vaqtda aromatizatsiya orqali yakuniy mahsulotni hosil qilish uchun postulyatsiya qilindi. PaUbiX uchun tavsiya etilgan mexanizm 1-rasmda keltirilgan.[2]


Ushbu topilmalar 2019 yilda birinchi qadam N5-C1 'bog'lanishining shakllanishi ehtimoli borligini ko'rsatadigan yangi nashr bilan yangilandi. SN1 mexanizm.[1] Bu substrat dimetilalil qismining reaktsiyani boshlashi uchun qat'iy talabga olib keladi. Xuddi shu hujjat N5 alkilatsiyasining aspergillus niger (AnUbiX) dan DMAPP o'ziga xos UbiX tarkibidagi DMAP yoki DMAPP substrat bo'ladimi, sodir bo'lganligini ko'rsatdi, shuning uchun bu qadam DMAPP tarkibidagi beta fosfatdan mustaqil.[1] Xuddi shu AnUbiX fermentida ular flavin C6 ning Fridel-Crafts alkillanishining faqat DMAPP substratidan foydalangan holda sodir bo'lishini ko'rsatdilar. PaUbiXning fosfat bilan bog'lanish joyidagi mutatsiyalar ham C6-C3 'bog'lanishini hosil qila olmadi, ammo fosfat qo'shilishi bilan qutqarib qolish mumkin edi. Bu UbiX ning C6-C3 'bog'lanishini fosfat (va pirofosfat) kislota-asos kataliz orqali hosil bo'lishini katalizlovchi ekanligini tasdiqladi.[1]





Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e Marshall SA, Payne KAP, Fisher K, White MD, Ní Cheallaigh A, Balaikaite A va boshq. UbiX flavin preniltransferaza reaksiya mexanizmi I sinf terpen siklaz kimyoga o'xshaydi. Tabiat aloqalari. 2019; 10 (1): 2357.
  2. ^ a b v d e f White MD, Payne KAP, Fisher K, Marshall SA, Parker D, Rattray NJW va boshq. UbiX - bakterial ubiquinon biosintezi uchun zarur bo'lgan flavin preniltransferaza. Tabiat. 2015; 522: 502.
  3. ^ Gulmezian M, Hyman KR, Marbois BN, Clarke CF, Javor GT. Escherichia coli kofermenti Q biosintezidagi UbiXning roli. Biokimyo va biofizika arxivlari. 2007; 467 (2): 144-53.
  4. ^ Payne KAP, White MD, Fisher K, Khara B, Bailey SS, Parker D va boshq. Yangi kofaktor 1,3-dipolyar siklodruktsiya orqali a, b-to'yinmagan kislota dekarboksilatsiyasini qo'llab-quvvatlaydi. Tabiat. 2015; 522 (7557): 497-501.
  5. ^ Leys D. Flavin metamorfozi: prenilatsiya orqali kofaktor transformatsiyasi. Kimyoviy biologiyaning hozirgi fikri. 2018; 47: 117-25.