Pyridoxin 5'-fosfatsyntas
| Pyridoxin 5'-fosfatsyntas | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
.png)
Escherichia coli pyridoxin 5'-fosfatsyntas <a i=3>Identifierare
| |||||||||
| Identifiers | |||||||||
| EG nr. | 2.6.99.2 | ||||||||
| 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 pyridoxin-5'-fosfatsyntas ( EC 2.6.99.2 ) ett enzym som katalyserar den kemiska reaktionen
- 1-deoxi-D-xylulos 5-fosfat + 3-hydroxi-1-aminoacetonfosfat pyridoxin-5'-fosfat + fosfat + 2 H 2 O
De två substraten för detta enzym är 1-deoxi-D-xylulos-5-fosfat (DXP) och 3-hydroxi-1-aminoacetonfosfat (HAP), medan dess 3 produkter är H 2 O , fosfat och pyridoxin-5'- fosfat (en vitamer av pyridoxal fosfat ).
Mekanism
I det första steget av denna kondensationsreaktion bildar amingruppen i HAP en Schiff - bas med ketongruppen i DXP. Hydroxylgruppen i DXP elimineras och bildar en enol . Enolen eliminerar fosfatet som härrör från DXP, och vatten tillsätts till den resulterande dubbelbindningen för att reformera enolen . Denna enol angriper sedan HAP- ketongruppen för att sluta ringen och den resulterande hydroxylgruppen elimineras för att bilda en dubbelbindning . En deprotonering får ringen att aromatisera , vilket slutför syntesen av pyridoxin-5'-fosfat.
3-hydroxi-1-aminoacetonfosfat är instabilt, så reaktionsmekanismen kan inte bekräftas direkt. Icke desto mindre 14 C och 18 O isotopmärkningsexperiment , såväl som strukturella studier, mekanismen som visas här. En glutamatrest , Glu72, är idealiskt placerad för att utföra det mesta av den syra-baskatalys som krävs i denna mekanism, med histidinrester His45 och His193 som också verkar spela roller.
Strukturera
Pyridoxin-5'-fosfatsyntas, eller pdxJ, är ett TIM-fatprotein , även om det uppvisar vissa avvikelser från detta motiv. Det viktigaste är att den centrala tunneln av pdxJ är hydrofil i motsats till den hydrofoba centrala tunneln som observeras i de flesta TIM-fatproteiner, och pdxJ har tre extra alfa-helixar jämfört med den klassiska TIM-veckningen. Dessa tre extra helixar är viktiga för att förmedla kontakter mellan underenheter i den sammansatta oktameren . Men det finns också viktiga likheter i funktion: liksom många TIM- fatproteiner binder pdxJ dess substrat främst genom deras fosfatdelar , och fosfatbindningsstället som ansvarar för bindning till HAP och pyridoxin 5'-fosfat är ett konserverat motiv som finns i många TIM fatproteiner . Det faktum att pdxJ binder substrat genom deras fosfatgrupper förklarar en tidigare upptäckt specificitet för substraten över deras respektive icke-fosforylerade alkoholer.
pdxJ uppvisar flera olika konformationer , beroende på de bundna substraten eller substratanalogerna. Det första tillståndet, uppvisat när pdxJ har antingen pyridoxin-5'-fosfat eller inga substrat bundet, klassificeras som den "öppna" konformationen. Denna konformation kännetecknas av en aktiv plats som är fritt tillgänglig för lösningsmedel. Däremot, när DXP och en HAP- analog är bundna, viks loop 4 av proteinet över det aktiva stället, vilket förhindrar flykten av reaktionsmellanprodukter eller oönskade sidoreaktioner. Enbart fosfatbindning kan inte orsaka en övergång mellan öppet och stängt tillstånd. En tredje, "partiellt öppen" mellanprodukt har också rapporterats vid bindning av enbart DXP.
pdxJ sätts ihop som en oktamer under biologiska förhållanden. Denna oktamer kan ses som en tetramer av dimerer, och det är troligt att dimeren är den aktiva enheten av proteinet. utgör en argininrest Arg20 en del av det aktiva stället i den andra monomeren, där den hjälper till att binda båda fosfatgrupperna .
Klassificering
Detta enzym tillhör familjen transferaser , speciellt de som överför kvävehaltiga grupper som överför andra kvävehaltiga grupper.
Nomenklatur
Det systematiska namnet på denna enzymklass är 1-deoxi-D-xylulos-5-fosfat:3-amino-2-oxopropylfosfat 3-amino-2-oxopropyltransferas (fosfathydrolyserande; cyklisering) . Andra namn i vanlig användning inkluderar pyridoxin-5-fosfatfosfolyas , PNP-syntas och PdxJ .
Biologisk roll
Detta enzym deltar i vitamin B6 - metabolismen . pdxJ spelar en roll i den DXP-beroende vägen för pyridoxalfosfat. Den DXP-beroende vägen finns främst i Gammaproteobacteria och vissa Alphaproteobacteria . På grund av denna distribution har pdxJ identifierats som ett potentiellt läkemedelsmål för antibiotika . Denna identifiering verkar ha giltighet, eftersom andra tillvägagångssätt också har identifierat pdxJ som ett bra mål för läkemedelsutveckling . Det kan dock finnas gränser för detta tillvägagångssätt eftersom pdxJ inte finns i obligatoriska parasiter. pdxJ och mer allmänt vitamin B 6 metabolism i mikrobiomet har också visat sig förändra effekterna av vissa föreningar på djurvärdar .
