ent-Copalyldifosfatsyntas
| ent-Copalyl diphosphate syntas | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifiers | |||||||||
| EG nr. | 5.5.1.13 | ||||||||
| CAS-nr. | 9055-64-5 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| Genontologi | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Inom enzymologi är ett ent -kopalyldifosfatsyntas ( EC 5.5.1.13 ) ett enzym som katalyserar den kemiska reaktionen :
Därför har detta enzym ett substrat , geranylgeranylpyrofosfat , och en produkt , ent-kopalylpyrofosfat. Detta enzym deltar i gibberellinbiosyntesen .
Detta enzym tillhör familjen isomeraser , särskilt klassen av intramolekylära lyaser . Det systematiska namnet på denna enzymklass är ent -copalyl-diphosphate lyase (decyklisering) . Andra namn i vanligt bruk inkluderar ent - syntas A kaurene och ent -kaurene syntetas A.
Bifunktionalitet
ent -Copalyldifosfatsyntaser från svampar och mossor har också en distinkt ent -kaurenesyntasaktivitet associerad med samma proteinmolekyl. Reaktionen som katalyseras av ent -kaurene-syntas är nästa steg i den biosyntetiska vägen till gibberelliner. De två typerna av enzymaktivitet är distinkta, och platsriktad mutagenes för att undertrycka ent -kaurenesyntasaktiviteten hos proteinet leder till uppbyggnad av ent -kopalylpyrofosfat. Hämning av ent -kaurene-syntasaktivitet, genom att ersätta Mg2 + i tillväxtmediet med Ni2 + , har samma effekt.
Högre växter har typiskt separata proteiner för ent -kopalyldifosfatsyntas och ent -kaurensyntas, även om dessa kan vara associerade som svagt bundna dimerer eller enzymkomplex. Ris ( Oryza sativa ) har två distinkta ent -kopalyldifosfatsyntaser, som deltar i distinkta metaboliska vägar. Endast ett ent -kopalyldifosfatsyntas har isolerats från en bakterieart ( Streptomyces sp. stam KO-3988): det är också monofunktionellt.
Som man kan förvänta sig är de bifunktionella enzymerna från lägre växter större (946–960 rester, 106–107 kDa) än de monofunktionella enzymerna från högre växter (800–867 rester, 90–98 kDa), men inte dubbelt så mycket. De oberoende ent -kaurene-synteserna i högre växter, av vilka det kan finnas flera per art, är mycket mer heterogena i storlek och sträcker sig 161–816 rester, 19–94 kDa.
Lokalisering och funktion
ent -Copalyldifosfatsyntas har isolerats från ett antal vävnader i högre växter: kotyledon , hypokotyl och rötter från solrosor ( Helianthus annuus ) och Cucamonga manrot ( Marah macrocarpus ); endosperm av squash ( Cucurbita maxima ) och manrot ( M. macrocarpus ); och blad av ris ( Oryza sativa ). Det har lokaliserats till kloroplaststroma i ärter ( Pisum sativum ) och vete ( Triticum aestivum) .
Reaktionen katalyserad av ent -kopalyldifosfatsyntas kan ses som det första engagerade steget i gibberellinbiosyntes . Gibberelliner utgör en viktig grupp av växthormoner, med olika funktioner i olika arter och i olika skeden av växtens livstid. Störningar i gibberellinbiosyntes visar sig vanligtvis som tillväxtstörningar, särskilt som dvärgväxt, och några av dessa kan spåras till reducerad ent -kopalyldifosfatsyntasaktivitet. Betydelsen av ent -kopalyldifosfatsyntas i växthormonproduktionen – primär metabolism – förklarar dess utbredda spridning både bland arter och mellan olika växtvävnader.
Gibberelliner är dock inte de enda fytokemikalierna som produceras av ent-kopalylpyrofosfat. Ett brett spektrum av sekundära metaboliter , både terpener och alkaloider , är också härledda antingen från ent -kopalylpyrofosfat i sig eller från ent-kaurene eller ent-kaurenoic acid, de följande två intermediärerna på den metaboliska vägen till gibberelliner. Kunskapen om dessa sekundära metaboliska vägar är mycket mindre omfattande än den för gibberellinbiosyntes, och är ofta lite mer än gissningar.
Det är känt att ent -kopalyldifosfatsyntas produceras av majsväxter ( Zea mays ) som svar på attack av Fusarium -svampar, vilket tyder på att det kan spela en roll i växtförsvar som en föregångare till fytoalexiner (försvarsföreningar som produceras av växten) . Risplantor producerar (minst) två olika typer av ent -kopalyldifosfatsyntas, och endast en av dem deltar i produktionen av gibberelliner, vilket återigen tyder på att den andra är involverad i produktionen av fytoalexiner.
