Oxalyl-CoA-dekarboxylas
| oxalyl-CoA dekarboxylas | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Oxalyl-CoA dekarboxylas homotetramer, Oxalobacter formigenes
| |||||||||
| Identifierare | |||||||||
| EG nr. | 4.1.1.8 | ||||||||
| CAS-nr. | 9024-96-8 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| |||||||||
Enzymet oxalyl-CoA-dekarboxylas (OXC) ( EC 4.1.1.8 ), främst producerat av mag - tarmbakterien Oxalobacter formigenes , katalyserar den kemiska reaktionen
- oxalyl-CoA formyl-CoA + CO 2
OXC tillhör familjen lyaser , närmare bestämt karboxylyaserna (dekarboxylaser), som klyver kol-kolbindningar. Det systematiska namnet på denna enzymklass är oxalyl-CoA-karboxi-lyas (formyl-CoA-bildande) . Andra namn i vanlig användning inkluderar oxalylkoenzym A-dekarboxylas och oxalyl-CoA-karboxylyas . Detta enzym deltar i glyoxylat- och dikarboxylatmetabolismen . Den använder en kofaktor , tiamindifosfat (TPP), och spelar en nyckelroll i katabolismen av oxalat , en mycket giftig förening som är en produkt av oxidationen av kolhydrater i många bakterier och växter. Oxalyl-CoA dekarboxylas är extremt viktigt för eliminering av intagna oxalater som finns i mänskliga livsmedel som kaffe , te och choklad , och intag av sådana livsmedel i frånvaro av Oxalobacter formigenes i tarmen kan resultera i njursjukdom eller till och med dödsfall som en resultat av oxalatförgiftning.
Evolution
Oxalyl-CoA-dekarboxylas antas vara evolutionärt relaterat till acetolaktatsyntas , ett TPP-beroende enzym som ansvarar för biosyntesen av grenade aminosyror i vissa organismer. Sekvensanpassningar mellan de två enzymerna stödjer detta påstående, liksom närvaron av rudimentala FAD -bindande fickor som inte spelar någon roll i något av enzymernas katalytiska aktivitet. Bindningen av FAD vid detta ställe i acetolaktatsyntas och bindningen av ADP vid ett besläktat ställe i OXC tros spela roller i stabiliseringen av de tertiära strukturerna hos proteinerna. Ingen FAD-bindning observeras i oxalyl-CoA-dekarboxylas, men ett överskott av koenzym A i kristallstrukturen har lett till hypotesen att bindningsstället valdes under OXC-utvecklingen för att binda CoA-delen av dess substrat.> Trots deras likheter. , är endast oxalyl-CoA-dekarboxylas nödvändigt för bildandet av ATP i Oxalobacter formigenes , och exogen ADP har visats öka dekarboxylasaktiviteten hos OXC, men inte acetolaktatsyntas.
Reaktionsmekanism
En nyckelfunktion hos kofaktorn TPP är den relativt sura protonen bunden till kolatomen mellan kväve och svavel i tiazolringen, som har ett pKa nära 10. Detta kolcentrum joniseras och bildar en karbanjon , som adderas till karbonylgruppen i oxalyl-CoA. Denna tillsats följs av dekarboxylering av oxalyl-CoA och sedan oxidation och avlägsnande av formyl-CoA för att regenerera karbanjonformen av TPP. Medan reaktionsmekanismen delas med andra TPP-beroende enzymer, är resterna som finns i det aktiva stället för OXC unika, vilket har väckt frågor om huruvida TDP måste deprotoneras av en basisk aminosyra på ett andra ställe bort från den karbanjonbildande webbplats för att aktivera kofaktorn.
Strukturera
Oxalyl-CoA-dekarboxylas är tetramert, och varje monomer består av tre domäner av a/β-typ. Tiamindifosfatbindningsstället vilar på subenhet-subenhetsgränssnittet mellan två av domänerna, vilket vanligtvis ses i dess klass av enzymer. Oxalyl-CoA-dekarboxylas är strukturellt homologt med acetolaktatsyntas som finns i växter och andra mikroorganismer, men OXC binder ADP i en region som liknar FAD-bindningsstället i acetolaktatsyntas.
