2-succinyl-6-hydroxi-2,4-cyklohexadien-1-karboxylatsyntas
| Identifierare för | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2-succinyl-6-hydroxi-2,4-cyklohexadien-1-karboxylatsyntas | |||||||||
| EG nr. | 4.2.99.20 | ||||||||
| CAS-nr. | 122007-88-9 | ||||||||
| Databaser | |||||||||
| IntEnz | IntEnz-vy | ||||||||
| BRENDA | BRENDA inträde | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme-vy | ||||||||
| KEGG | KEGG inträde | ||||||||
| MetaCyc | Metabolisk väg | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB- strukturer | RCSB PDB PDBe PDB summa | ||||||||
| |||||||||
2-Succinyl-6-hydroxi-2,4-cyklohexadien-1-karboxylatsyntas ( EC 4.2.99.20), även känd som SHCHC-syntas kodas av menH-genen i Escherichia coli och fungerar i syntesen av vitamin K. Det specifika steget i syntesvägen som SHCHC-syntas katalyserar är omvandlingen av 5-enolpyruvoyl-6-hydroxi-2-succinylcyklohex-3-en-1-karboxylat till (1R, 6R ) -6-hydroxi-2- succinylcyklohexa -2,4-dien-1-karboxylat och pyruvat.
Bakgrund
Vitamin K är ett fettlösligt vitamin som är känt för att hjälpa till vid blodkoagulering . Det rekommenderas att alla nyfödda får en injektion med vitamin K för att förhindra överdriven blödning i hjärnan efter födseln. Det finns två huvudformer av vitamin K som förekommer naturligt. Fyllokinon , även känd som K 1 , syntetiseras av växter och är den huvudsakliga formen av vitamin K i kosten. Menaquinon , K 2 , inkluderar en rad former som syntetiseras av bakterier i tarmen.
Vitamin K syntetiseras från molekylen korismat i en niostegs omvandlingsprocess. SHCHC-syntas katalyserar det tredje steget i processen.
Kemi
Reaktionsschema
Enzymstruktur
Kristallstrukturen av MenH-enzymet i E.coli (SHCHC-syntas) existerar som ett komplex av tre proteinmolekyler som visas i diagrammet. SHCHC-syntas bildar en alfa/beta-hydrolasveck med en central uppsättning av sju parallella beta-ark omgivna av alfa-helixar på båda sidor. Ett lock med fem alfahelixar tjänar till att omsluta den aktiva platsen . Enzymet existerar i öppen form tills det binder substratet, när det förvandlas till en sluten form med en aktiv katalytisk triad.
Energetisk analys visar att SHCHC-syntas har en låg energibelastning för katalytisk aktivitet. Detta betyder att enzymet är mer benäget att mutera och är ett av de mest olika enzymerna i den syntetiska vägen för vitamin K. Endast femton aminosyrarester är absolut konserverade över mutationer av enzymet.
Katalytisk mekanism
Det aktiva stället innehåller en katalytisk triad av syrin, histin och arginin , som är bevarad över alla mutanter och föreslås initiera reaktionen. Triadresterna är belägna vid Ser86, Asp210 och His232. Denna triad föreslås för att katalysera en protonextraktion som utlöser en överföring av elektroner som leder till eliminering av pyruvat och bildning av SHCHC. Ursprungligen föreslogs att övergångstillståndet stabiliserades av ett otraditionellt oxyanjonhål . Nu är ett traditionellt oxyanionhål gynnat, men inte definitivt.
Reaktionsmekanism
Kofaktorer och alternativa reaktioner
SHCHC-syntas påverkas inte av traditionella kofaktorer som tvåvärda metalljoner och EDTA. Enzymet är ganska specifikt och verkar bara på SEPHCHC och närliggande derivat.
Kontrovers
MenH (SHCHC-syntas) ansågs tidigare vara ett tioesteras involverat i att hydrolysera DHNA- CoA i ett senare steg av menakinonsyntesen. År 2008 fastställdes det att MenH har dålig katalytisk aktivitet mot palmitoyl-CoA , vilket tvivlar på dess roll som tioesteras. Direkt analys bekräftade att MenH inte kan hydrolysera DHNA-CoA. År 2009 föreslogs att ett dedikerat hotdog fold tioesteras skulle behövas för att katalysera hydrolysen av DHNA-CoA. Ett protein identifierades 2013 som kunde passa denna roll.
