Полиневридин-альдегид эстераза - Polyneuridine-aldehyde esterase

полиневридин-альдегидэстераза
Фермент полиневридин альдегид эстераза.png
Полиневридин-альдегидэстераза 3D-рендеринг
Идентификаторы
Номер ЕС3.1.1.78
Количество CAS87041-55-2
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmiGO / QuickGO

В энзимология, а полиневридин-альдегидэстераза (EC 3.1.1.78 ) является фермент который катализирует то химическая реакция:

полиневридиновый альдегид + H2О 16-эпивеллозимин + CO2 + метанол

Таким образом, два субстраты этого фермента являются полиневридиновый альдегид и ЧАС2О, а его три товары 16-эпивеллозимин, CO2, и метанол.[1]

Этот фермент участвует в биосинтезе алкалоидов индола и ипекака.

Номенклатура

Этот фермент принадлежит к семейству гидролазы, особенно те, которые действуют на карбоновые сложный эфир облигации. В систематическое название К этому классу ферментов относится полиневридинальдегидгидролаза (декарбоксилирование). Другие широко используемые имена включают:

  • полиневридин альдегид эстераза
  • ПНАЭ

Гомологи

Этот фермент содержится в различных формах у таких видов растений, как Arabidopsis thaliana, Глицин макс (соя), Vitis vinifera (вино виноградное), и Solanum lycopersicum (помидор) среди других.

Полиневридин-альдегидэстераза также появляется у некоторых бактерий, включая Энтеробактерные клоаки.

Структура

Вторичная структура этого фермента состоит в основном из альфа спирали. В своей нативной форме этот фермент имеет третичную структуру, которая включает две основные доли (как показано выше на синем трехмерном изображении в правом верхнем углу).

Реакция

Полинейридиновый альдегид.pngПолиневридин бета-альдегидокислота.png16-Epivellosimine.png

Полиневридин-альдегидэстераза катализирует гидролиз из метил сложный эфир в полиневридиновый альдегид с образованием полиневридиновой β-альдегидокислоты и метанола. В карбоновая кислота в продукте самопроизвольно подвергается декарбоксилирование, давая 16-эпивеллозимин и диоксид углерода.[1]

Механизм

Кристаллографическая структура полиневридин альдегид эстеразы из Раувольфия серпентина (цвета радуги, N-конец = синий, C-конец = красный). Фермент образует комплекс со своим товар 16-эпи-веллозимин, который изображается как модель, заполняющая пространство (углерод = белый, кислород = красный, азот = синий).[2]

Механизм гидролиза, осуществляемого полинейридин-альдегидэстеразой, неизвестен. Было высказано предположение, что фермент использует каталитическая триада состоит из Ser-87, Asp-216 и His-244.[3] Порядок каталитических аминокислот такой же, как и порядок ферментов, входящих в состав α / β гидролаза семья. Таким образом, полиневридин-альдегидэстераза может быть новым членом группы α / β гидролаз.[4]

Более широкое значение

Этот фермент является частью пути индольный алкалоид биосинтез. Индольные алкалоиды, образующиеся в результате этого метаболического пути, используются многими видами растений в качестве защиты от травоядных и паразитов.

Открытые вопросы

Точные механизмы, с помощью которых этот фермент выполняет свою функцию, до сих пор неизвестны. Как отмечалось выше, исследователи формулируют предположения относительно того, как полиневридин-альдегидэстераза катализирует разложение полиневридин-альдегида, но механизм еще не подтвержден с абсолютной уверенностью. Из-за отсутствия полного понимания точного механизма полиневридин-альдегидэстеразы этот фермент не может быть сгруппирован в семейство ферментов. Основываясь на теориях механизма, можно сделать предположения относительно того, как следует классифицировать этот фермент, и можно провести некоторые параллели между полинейридин-альдегидэстеразой и другими ферментами.

Рекомендации

  1. ^ а б Пфицнер А., Штёкигт Дж. (Август 1983 г.). «Характеристика полиневридинальдегид эстеразы, ключевого фермента в биосинтезе алкалоидов сарпагинового / аджмалинового типа». Планта Мед. 48 (8): 221–7. Дои:10.1055 / с-2007-969924. PMID  17404987.
  2. ^ PDB: 3GZJ​; Ян Л., Хилл М., Ван М., Панджикар С., Штёкигт Дж. (2009). «Структурные основы и ферментативный механизм биосинтеза C9- из C10-монотерпеноидных индольных алкалоидов». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ.. 48 (28): 5211–3. Дои:10.1002 / anie.200900150. PMID  19496101.
  3. ^ Маттерн-Догру Э, Ма Х, Хартманн Дж, Деккер Х, Штёкигт Дж (июнь 2002 г.). «Возможные остатки активного сайта в полиневридинальдегид эстеразе, центральном ферменте биосинтеза индольных алкалоидов, путем моделирования и сайт-направленного мутагенеза». Евро. J. Biochem. 269 (12): 2889–96. Дои:10.1046 / j.1432-1033.2002.02956.x. PMID  12071952.
  4. ^ Dogru E, Warzecha H, Seibel F, Haebel S, Lottspeich F, Stöckigt J (март 2000 г.). «Ген, кодирующий полиневридинальдегидэстеразу биосинтеза монотерпеноидных индольных алкалоидов в растениях, является ортологом суперсемейства альфа / бетагидролаз». Евро. J. Biochem. 267 (5): 1397–406. Дои:10.1046 / j.1432-1327.2000.01136.x. PMID  10691977.

дальнейшее чтение

  • Пфицнер А., Штокигт Дж. (1983). «Полиневридинальдегидэстераза: необычный специфический фермент, участвующий в биосинтезе алкалоидов сарпагинового типа». Журнал химического общества, химические коммуникации (8): 459–460. Дои:10.1039 / C39830000459.