Formiat C-acetyltransferas
| format C-acetyltransferas- | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| identifierare | |||||||||
| EG nr. | 2.3.1.54 | ||||||||
| CAS-nr. | 9068-08-0 | ||||||||
| 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 formiat C-acetyltransferas ( pyruvatformiatlyas ) ( EC 2.3.1.54 ) ett enzym . Pyruvatformiatlyas finns i Escherichia coli och andra organismer . Det hjälper till att reglera anaerob glukosmetabolism . Med hjälp av radikal icke-redox-kemi katalyserar den den reversibla omvandlingen av pyruvat och koenzym-A till formiat och acetyl-CoA . Reaktionen sker enligt följande:
Detta enzym tillhör familjen transferaser , speciellt de acyltransferaser som överför andra grupper än aminoacylgrupper. Det systematiska namnet på denna enzymklass är acetyl-CoA:formiat C-acetyltransferas . Andra namn i allmänt bruk inkluderar pyruvatformiat-lyas , pyruvicformiat-lyas och formatacetyltransferas . Detta enzym deltar i 3 metaboliska vägar : pyruvatmetabolism , propanoatmetabolism och butanoatmetabolism .
Strukturstudier
I slutet av 2007 har 8 strukturer lösts för denna klass av enzymer, med PDB- accessionskoderna 1CM5 , 1H16 , 1H17 , 1H18 , 1MZO , 1QHM , 2PFL och 3PFL .
Pyruvatformiatlyas är en homodimer gjord av 85 kDa, 759-rester subenheter . Den har ett 10-strängat beta/alfa-cylindermotiv i vilket ett beta-finger sätts in som innehåller viktiga katalytiska rester . Enzymets aktiva ställe, belyst med röntgenkristallografi , innehåller tre essentiella aminosyror som utför katalys ( Gly734 , Cys418 och Cys419), tre huvudrester som håller substratpyruvatet nära ( Arg435 , Arg176 och Ala272 ), och två flankerande hydrofoba rester ( Trp333 och Phe432 ).
Studier har funnit strukturella likheter mellan det aktiva stället för pyruvatformiatlyas och det för klass I och klass III ribonukleotidreduktas (RNR) enzymer.
Mekanism
Roller för de tre katalytiska resterna
Det har visat sig att:
- Gly734 (glycylradikal) – överför radikalen till och från Cys418, via Cys419
- Cys418 (tiylradikal) - gör acyleringskemi på kolatomen i pyruvatkarbonyl
- Cys419 (tiylradikal) – utför väte- atomöverföringar
Steg
- Den föreslagna mekanismen för pyruvatformiatlyas börjar med radikal överföring från Gly734 till Cys418, via Cys419.
- Tiylradikalen Cys418 adderas kovalent till C2 (andra kolatomen) i pyruvat, vilket genererar en acetylenzym-mellanprodukt (som nu innehåller radikalen).
- Acetylenzym-mellanprodukten frisätter en formylradikal som genomgår väteatomöverföring med Cys419. Detta genererar format och en Cys419-radikal.
- coenzym-A kommer in och genomgår väteatomöverföring med Cys419-radikalen för att generera en koenzym-A-radikal.
- Koenzym-A-radikalen plockar sedan upp acetylgruppen från Cys418 för att generera acetyl-CoA, och lämnar efter sig en Cys418-radikal.
- Pyruvatformiatlyas kan sedan genomgå radikal överföring för att återföra radikalen till Gly734.
Observera att varje steg är reversibelt.
förordning
Ytterligare två enzymer reglerar "på" och "av" tillstånden för pyruvatformiatlyas för att reglera anaerob glukosmetabolism: pyruvatformiatlyasaktivering (AE) och pyruvatformiatlyasdeaktivering. Aktiverat pyruvatformiatlyas möjliggör bildning av acetyl-CoA, en liten molekyl som är viktig vid produktionen av energi, när pyruvat är tillgängligt. Deaktiverat pyruvatformiatlyas, även med substrat närvarande, katalyserar inte reaktionen.
Pyruvatformiatlyasaktivering är en del av den radikala SAM ( S-adenosylmetionin ) superfamiljen. Enzymet slår på pyruvatformiatlyas genom att omvandla Gly734 (GH) till en Gly734-radikal (G * ) via en 5'- deoxiadenosylradikal (via en radikal SAM ).
För mer information om radikal SAM-aktivering och radikal SAM- enzymer, se diskussionen av Wang et al., 2007.
Pyruvatformiatlyasdeaktivering stänger av pyruvatformiatlyas genom att släcka Gly734-radikalen. Dessutom är pyruvatformiatlyas känsligt för molekylärt syre (O 2 ), vars närvaro stänger av enzymet.
