Polyfosfatkinas
| polyfosfatkinasidentifierare | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| _ | |||||||||
| EG nr. | 2.7.4.1 | ||||||||
| CAS-nr. | 9026-44-2 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| Genontologi | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Polyfosfatkinasidentifierare | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| _ | |||||||||||
| Symbol | PP_kinase | ||||||||||
| Pfam | PF02503 | ||||||||||
| InterPro | IPR003414 | ||||||||||
| |||||||||||
Inom enzymologi är ett polyfosfatkinas ( EC 2.7.4.1 ), eller polyfosfatpolymeras , ett enzym som katalyserar bildningen av polyfosfat från ATP, med kedjelängder på upp till tusen eller fler ortofosfatgrupper .
- ATP + (fosfat) n ADP + (fosfat) n+1
Således är de två substraten för detta enzym ATP och polyfosfat [(fosfat)n], medan dess två produkter är ADP och polyfosfat förlängda med en fosfatdel [(fosfat)n+1].
Detta enzym är ett membranprotein och går igenom ett mellanstadium under reaktionen där det autofosforyleras med en fosfatgrupp kovalent kopplad till en basisk aminoacylrest genom en NP-bindning.
Flera enzymer katalyserar polyfosfatpolymerisation. Vissa av dessa enzymer kopplar fosfotransfer till transmembrantransport. Dessa enzym/transportörer är kategoriserade i Transporter Classification Database (TCDB) under Polyphosphate Polymerase/YidH Superfamily ( TC# 4.E.1 ) och är transferaser som överför fosforylgrupper ( fosfotransferaser ) med polyfosfat som acceptor. Det systematiska namnet på denna enzymklass är ATP:polyfosfatfosfotransferas . Detta enzym kallas även polyfosforsyrakinas .
Familjer
Polyfosfatpolymeras superfamiljen (TC# 4.E.1) inkluderar följande familjer:
- 4.E.1 - Familjen vakuolär (acidokalcisom) polyfosfatpolymeras (V-PPP)
- 9.B.51 - The Uncharacterized DUF202/YidH (YidH) Family
Familjen vakuolär (acidokalcisom) polyfosfatpolymeras (V-PPP)
Eukaryoter innehåller oorganiskt polyfosfat (polyP) och acidokalcisomer , som binder polyP och lagrar aminosyror och tvåvärda katjoner. Gerasimaitė et al. visade att polyP som produceras i cytosolen av jäst är giftigt. Rekonstitution av polyP-translokation med renade vakuoler , acidokalcisomerna av jäst, visade att cytosolisk polyP inte kan importeras medan polyP som produceras av det vakuolära transporter chaperone (VTC)-komplexet, ett endogent vakuolärt polyP-polymeras, importeras effektivt och inte stör tillväxten. PolyP-syntes och -import kräver en elektrokemisk gradient, troligen som en (partiell) drivkraft för polyP-translokation. VTC exponerar sin katalytiska domän för cytosolen och har nio vakuolära transmembransegment ( TMS ). Mutationer i VTC-transmembranregionerna, som kan utgöra translokationskanalen, blockerar inte bara polyP-translokation utan också syntes. Eftersom dessa mutationer är långt ifrån den cytosoliska katalytiska domänen av VTC, tyder detta på att VTC-komplexet obligatoriskt kopplar syntes av polyP till dess vesikulära import för att undvika toxiska mellanprodukter i cytosolen. Processen överensstämmer därför med den klassiska definitionen av Group Translocation, där substratet modifieras under transport. Sekvestrering av annars toxisk polyP kan vara en orsak till förekomsten av denna mekanism i acidokalcisomer. Det vakuolära polyfosfatkinaset (polymeras) beskrivs i TCDB med familjen TC# 4.E.1 .
Fungera
CYTH-liknande superfamiljenzymer , som inkluderar polyfosfatpolymeraser, hydrolyserar trifosfatinnehållande substrat och kräver metallkatjoner som kofaktorer . De har en unik aktiv plats i mitten av en åttasträngad antiparallell beta- tunnel (trifosfattunneln). Namnet CYTH härstammar från genbeteckningen för bakterieklass IV adenylylcyklaser (CyaB) och från tiamintrifosfatas (THTPA). Klass IV adenylatcyklaser katalyserar omvandlingen av ATP till 3',5'-cyklisk AMP (cAMP) och PPi. Tiamintrifosfatas är ett lösligt cytosoliskt enzym som omvandlar tiamintrifosfat till tiamindifosfat. Denna domänsuperfamilj innehåller också RNA-trifosfataser, membranassocierade polyfosfatpolymeraser, tripolyfosfataser, nukleosidtrifosfataser, nukleosid-tetrafosfataser och andra proteiner med okända funktioner.
Den generaliserade reaktionen som katalyseras av de vektoriella polyfosfatpolymeraserna är:
- ATP + (fosfat) n i cytoplasman ADP + (fosfat) n+1 i den vakuolära lumen
Strukturera
VTC2 har tre erkända domäner: en N-terminal SPX-domän, en stor central CYTH-liknande domän och en mindre transmembran VTC1 (DUF202) domän. SPX-domänen finns i Syg1, Pho81, XPR1 (SPX) och relaterade proteiner. Denna domän finns vid aminoterminalerna av en mängd olika proteiner. I jästproteinet, Syg1, binder N-terminalen direkt till G-proteinets beta-subenhet och hämmar transduktion av den parande feromonsignalen . På liknande sätt binder N-terminalen av det humana XPR1-proteinet direkt till beta-subenheten av G-protein-heterotrimeren, vilket leder till ökad produktion av cAMP. Således är denna domän involverad i G-proteinassocierad signaltransduktion. N-terminalerna av flera proteiner involverade i regleringen av fosfattransport, inklusive de förmodade fosfatnivåsensorerna, Pho81 från Saccharomyces cerevisiae och NUC-2 från Neurospora crassa , har denna domän.
SPX-domänerna för S. cerevisiae fosfattransportörer med låg affinitet, Pho87 och Pho90, reglerar automatiskt upptaget och förhindrar utflöde. Denna SPX-beroende hämning förmedlas av en fysisk interaktion med Spl2. NUC-2 innehåller flera ankyrinupprepningar . Flera medlemmar av denna familj är annoterade som XPR1-proteiner: den xenotropa och polytropa retrovirusreceptorn ger känslighet för infektion med xenotropa och polytropa murina leukemivirus (MLV). Infektion med dessa retrovirus kan hämma XPR1-medierad cAMP-signalering och resultera i celltoxicitet och död. Likheten mellan Sygl-fosfatregulatorer och XPR1-sekvenser har noterats, liksom den ytterligare likheten med flera förutsagda proteiner med okänd funktion, från Drosophila melanogaster , Arabidopsis thaliana , Caenorhabditis elegans , Schizosaccharomyces pombe , S. cerevisiae organismer och många andra olika organismer.
Från och med 2015 har flera strukturer lösts för denna klass av enzymer, med PDB- accessionskoderna 1XDO , 1XDP , 2O8R , 3CZP , 3CZQ , 3RHF .
Den okarakteriserade DUF202/YidH (YidH)-familjen
Medlemmar av YidH-familjen finns i bakterier, arkéer och eukaryoter. Medlemmar av denna familj inkluderar YidH från E. coli ( TC# 9.B.51.1.1 ) som har 115 aminoacylrester och 3 TMS av a-helixartad natur. Den första TMS har en låg nivå av hydrofobicitet, den andra har en måttlig nivå av hydrofobicitet och den tredje har mycket hydrofob karaktär. Dessa egenskaper verkar vara karakteristiska för alla medlemmar i denna familj. En representativ lista över proteiner som tillhör denna familj finns i Transporter Classification Database . Hos svampar har en lång homolog av 351 aas en liknande 3 TMS DUF202-domän vid dess extrema C-terminal.
Vidare läsning
- Hoffmann-Ostenhof, O.; Kennedy, J.; Keck, K.; Gabriel, O.; Schönfellinger, HW (1954). "Ett nytt transfosforylas från jäst". Biochim. Biophys. Acta . 14 (2): 285. doi : 10.1016/0006-3002(54)90172-9 . PMID 13172250 .
- Kornberg, A.; Kornberg, SR; Simms, ES (1956). "Metafosfatsyntes av ett enzym från Escherichia coli". Biochim. Biophys. Acta . 20 (1): 215–27. doi : 10.1016/0006-3002(56)90280-3 . PMID 13315368 .
- Muhammed, Amir (1961). "Studier om biosyntes av polymetafosfat av ett enzym från Corynebacterium xerosis". Biochim. Biophys. Acta . 54 : 121–132. doi : 10.1016/0006-3002(61)90945-3 . PMID 14476999 .
- Rao, NN; Gómez-García, MR; Kornberg, A. (2009). "Oorganiskt polyfosfat: viktigt för tillväxt och överlevnad". Annu Rev Biochem . 78 : 605–78. doi : 10.1146/annurev.biochem.77.083007.093039 . PMID 19344251 .
