Methylisocitrate lyase - Methylisocitrate lyase
| methylisocitrát lyáza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 4.1.3.30 | ||||||||
| Číslo CAS | 57827-77-7 | ||||||||
| Databáze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pohled | ||||||||
| BRENDA | Vstup BRENDA | ||||||||
| EXPASY | Pohled NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Vstup KEGG | ||||||||
| MetaCyc | metabolická cesta | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktur | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Genová ontologie | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
v enzymologie, a methylisocitrát lyáza (ES 4.1.3.30 ) je enzym že katalyzuje the chemická reakce
- (2S, 3R) -3-hydroxybutan-l, 2,3-trikarboxylát pyruvát + sukcinát
Tento enzym tedy jeden má Podklad, (2S, 3R) -3-hydroxybutan-l, 2,3-trikarboxylát (také známý jako 2-methylisocitrát) a dva produkty, pyruvát a sukcinát.
Reakce je podobná reakci isocitrát lyáza, kromě toho, že je přítomna další methylová skupina (ve výše uvedeném schématu označená hvězdičkou), což znamená citrát se nahrazuje methylcitrátem a glyoxylát podle pyruvát. Ve skutečnosti v některých bakteriích, jako je Mycobacterium tuberculosis, isocitrát lyáza ve skutečnosti hraje roli methylisocitrát lyázy.[1][2]
Tento enzym patří do rodiny lyázy konkrétně oxokyselinové lyázy, které štěpí vazby uhlík-uhlík. The systematické jméno této třídy enzymů je (2S, 3R) -3-hydroxybutan-l, 2,3-trikarboxylát-pyruvát-lyáza (tvořící sukcinát). Mezi další běžně používaná jména patří 2-methylisocitrát lyáza, MICL, a (2S, 3R) -3-hydroxybutan-l, 2,3-trikarboxylát-pyruvát-lyáza. Tento enzym se účastní propanoátový metabolismus.
Methylisocitrate lyase byla objevena v roce 1976.[3]
Strukturální studie
Ke konci roku 2007, 6 struktur byly pro tuto třídu enzymů vyřešeny pomocí PDB přístupové kódy 1MUM, 1O5Q, 1OQF, 1UJQ, 1XG3, a 1XG4. Struktura je velmi podobná struktuře fosfoenolpyruvát mutáza. Homotetramerická biologická jednotka se skládá z beta barelů s aktivním místem na jednom konci. V aktivním místě je přítomen iont hořčíku a „hradlovací smyčka“ aktivního místa se pohybuje dovnitř k němu, když se substrát váže a pryč bez vazby substrátu, čímž chrání reakci před rozpouštědlem. Helixy jsou přítomny všude kolem beta sudů; zejména se C-koncová šroubovicová doména odštěpuje od hlavně, aby interagovala s hlavní sousední podjednotky, v motivu „výměny šroubovice“ (viz fosfoenolpyruvát mutáza ).
Následující stále střílel z a stuha kinemage ukazuje jednu podjednotku z krystalové struktury 1MUM, která obsahuje iont hořčíku (šedá), ale žádný substrát; šroubovice jsou červené, zatímco smyčky jsou bílé a beta vlákna jsou zelené.
Funkce
Methylisocitrate lyase se používá v cyklu methylcitrate,[4] upravená verze Krebsův cyklus který metabolizuje propionyl koenzym A namísto acetyl koenzym A. Enzym 2-methylcitrát syntáza přidává propionyl koenzym A oxaloacetát, čímž se získá methylcitrát místo citrát. Ale izomerizace methylcitrátu na methylisocitrát a následné vystavení MICL regeneruje sukcinát, který probíhá jako v Krebsově cyklu, a pyruvát, který se snadno metabolizuje jinými cestami (např. Dekarboxylováním za vzniku acetyl koenzymu A a oxidací v Krebsově cyklu). To umožňuje katabolismus kyseliny propionové - a to za použití beta oxidace, jiné mastné kyseliny s lichým počtem uhlíků - bez spoléhání se na koenzym B12, komplexní kofaktor často používaný k metabolizaci propionátu. Cyklus methylcitrátu se nachází v mnoha mikroorganismy.
Methylisocitrát lyáza hraje v tomto cyklu regulační funkci; aktivuje se pomocí NAD ale nekompetitivně potlačeno podle NADH a NADPH.[5]
Reference
- ^ Bhusal RP, Jiao W, Kwai BX, Reynisson J, Collins AJ, Sperry J, Bashiri G, Leung IK (říjen 2019). "Acetyl-CoA-zprostředkovaná aktivace Mycobacterium tuberculosis Isocitrate Lyase 2". Příroda komunikace. 10 (1): 4639. Bibcode:2019NatCo..10.4639B. doi:10.1038 / s41467-019-12614-7. PMC 6788997. PMID 31604954.
- ^ Gould TA, van de Langemheen H, Muñoz-Elías EJ, McKinney JD, Sacchettini JC (srpen 2006). „Dvojí role isocitrát lyázy 1 v cyklech glyoxylátu a methylcitrátu u Mycobacterium tuberculosis“. Molekulární mikrobiologie. 61 (4): 940–7. doi:10.1111 / j.1365-2958.2006.05297.x. PMID 16879647. S2CID 26099043.
- ^ Tabuchi T, Satoh T (1976). "Rozdíl mezi isocitrát lyázou a methylisocitrát lyázou v Candida lipolytica". Agric. Biol. Chem. 40 (9): 1863–1869. doi:10,1271 / bbb1961.40.1863.
- ^ Upton AM, McKinney JD (prosinec 2007). "Role methylcitrátového cyklu v metabolismu propionátu a detoxikace u Mycobacterium smegmatis". Mikrobiologie. 153 (Pt 12): 3973–82. doi:10.1099 / mic.0.2007 / 011726-0. PMID 18048912.
- ^ Tabuchi T, Satoh T (1977). "Čištění a vlastnosti methylisocitrát lyázy, klíčového enzymu v metabolismu propionátu, z Candida lipolytica". Agric. Biol. Chem. 41: 169–174. doi:10,1271 / bbb1961.41.169.
