Etylbensenhydroxylas
| Identifierare för | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| etylbensenhydroxylas (etylbensendehydrogenas). | |||||||||
| EG nr. | 1.17.99.2 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| |||||||||
Inom enzymologi är ett etylbensenhydroxylas ( EC 1.17.99.2 ) ett enzym som katalyserar den kemiska reaktionen
- etylbensen + H 2 O + acceptor (S)-1-fenyletanol + reducerad acceptor
De tre substraten för detta enzym är etylbensen , H2O . är (S och acceptor , medan dess två produkter ) -1-fenyletanol och reducerad acceptor
Detta enzym tillhör familjen oxidoreduktaser , speciellt de som verkar på CH- eller CH2- grupper med andra acceptorer. Det systematiska namnet på denna enzymklass är etylbensen:acceptoroxidoreduktas . Andra namn i vanlig användning inkluderar etylbensendehydrogenas och etylbensen:(acceptor)oxidoreduktas . Detta enzym deltar i etylbensennedbrytning av Aromatoleum aromaticum , en denitrifierande bakterie relaterad till släktena Azoarcus och Thauera . Det är ett molybdenenzym som tillhör DMSO-reduktasfamiljen . Molybdenenzymer kännetecknas av närvaron av ett unikt aktivt ställe innehållande molybdenatom, en eller två molybdopteriner och ytterligare ligander (dvs aminosyrarester av Ser, Cys, SeCys eller Asp och mycket ofta syre Mo=O-ligand). EBDH syntetiseras uteslutande i celler som odlats anaerobt på etylbensen och har identifierats som ett lösligt periplasmatiskt protein.
Strukturstudier
I slutet av 2007 har endast en struktur lösts för denna klass av enzymer, med den preliminära anslutningskoden 2IVF . EBDH består av tre subenheter på 96, 43 och 23 kDa, och innehåller en molybdenkofaktor och en hem b559-kofaktor sammanlänkade av en linjär rad av fem järn-svavelkluster.
Mekanism
Reaktionen katalyseras av enzymet med hjälp av en molybdenkofaktor (MoCo), som i det naturliga tillståndet består av en molybden (VI) kärna ligerad av två molybdopteringuanindinukleotidligander (MGD) och en asparaginsyrarest. Två elektroner som förvärvas av kofaktorn under reaktionen, dvs hydroxyleringen av kolvätet, överförs sedan via en kedja av järn-svavelkluster som förbinder molybdenet med en hem b-kofaktor i alfa-subenheten, från vilken elektronerna doneras till en ännu okänd acceptor. Noterbart uppvisar EBDH aktivitet in vitro endast med artificiella elektronacceptorer med hög redoxpotential, som ferriceniumjonen (E0'= +380 mV). Detta tyder på att dess naturliga elektronacceptor kan vara en periplasmatisk cytokrom c med liknande hög potential, vilket skulle koppla etylbensenoxidationen till nitratandningen av A. aromaticum .
Den katalytiska EBDH-cykeln har två delar: i) oxidationsdel, där substratet oxideras till alkoholer och enzymet reduceras till sin katalytiskt inaktiva form, och ii) enzymåteroxidationsdel, där EBDH-aktivt ställe (MoCo) oxideras och återställs till dess katalytiskt aktiva form.
Nyligen genomförda teoretiska och experimentella studier pekar mot radikal CH-aktivering som det initiala reaktions- och hastighetsbegränsande steget. En möjlig alternativ hydridöverföring verkar vara mindre trolig. Mekanismen avslutas med omvandling av kolvätet till en karbokatjon-mellanprodukt och återhämtning av en hydroxid för att bilda den hydroxylerade produkten. Dessutom verkar en histidinrest (His192) från det aktiva stället vara involverad i reaktionsmekanismen.
- Kniemeyer O, Heider J (2001). "Etylbensendehydrogenas, ett nytt kolväteoxiderande molybden/järn-svavel/hemenzym" . J. Biol. Chem . 276 (24): 21381–6. doi : 10.1074/jbc.M101679200 . PMID 11294876 .
- Johnson HA, Pelletier DA, Spormann AM (2001). "Isolering och karakterisering av anaerobt etylbensendehydrogenas, ett nytt Mo-Fe-S-enzym" . J. Bacteriol . 183 (15): 4536–42. doi : 10.1128/JB.183.15.4536-4542.2001 . PMC 95348 . PMID 11443088 .
- Szaleniec M, Hagel C, Menke M, Nowak P, Witko M, Heider J (2007). "Kinetik och mekanism för syreoberoende kolvätehydroxidering med etylbensendehydrogenas". Biokemi . 46 (25): 7637–46. doi : 10.1021/bi700633c . PMID 17542621 .
- Szaleniec M, Borowski T, Schühle K, Witko M, Heider J (2010). " Ab Inito- modellering av etylbensendehydrogenasreaktionsmekanism". J. Am. Chem. Soc . 132 (17): 6014–24. doi : 10.1021/ja907208k . PMID 20387836 .
