Prenylovaný flavin mononukleotid - Prenylated flavin mononucleotide - Wikipedia

Prenylovaný flavin mononukleotid
Identifikátory
3D model (JSmol )
Vlastnosti
C22H29N4Ó9P2
Molární hmotnost524.466 g · mol−1
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Prenylovaný flavin mononukleotid (prFMN) je a kofaktor produkovaný flavin prenyltransferázou UbiX a využívaný enzymy UbiD ve funkci reverzibilních dekarboxyláz. prFMN je proto klíčový pro katalýzu ve všudypřítomném mikrobiálním systému UbiDX[1].prFMN je flavin prenylovaný v poloze N5 a C6, což vede k vytvoření čtvrtého nearomatického kruhu (obrázek 1)[2] prFMN byl objeven v roce 2015 v University of Manchester podle David Leys ' skupina[2][3].

Obrázek 1. Struktura FMN a prFMNiminium. Struktura úplně vlevo ukazuje FMN (Flavin mononukleotid), struktura úplně vpravo ukazuje prFMNiminium (prenylovaný flavin mononukleotid), Všimněte si přítomnosti kvartérního uhlíku (C3 ') v prFMNiminium svědčící o prenylaci kofaktorů.

Dvě studie v roce 2015 charakterizovaly UbiX jako flavin prenyltransferázu, dodávající prFMN do UbiD /Fdc1 který využívá kofaktor ke katalýze a reverzibilní dekarboxylace reakce[2][3]. Dekarboxyláza kyseliny ferulové (Fdc1) z A. niger společně vyjádřeno v E-coli s UbiX z E-coli (AnFdc1UbiX) jednou purifikovaný měl jasné spektrální rozdíly k jednotlivě exprimovanému AnFdc1 a byl schopen in vitro dekarboxylace řady aromatické karboxylové kyseliny. Atomové rozlišení Krystalická struktura AnFdc1UbiXumožnilo objasnění struktury modifikovaného kofaktoru FMN klasifikovaného jako prFMN (obrázek 2). Krystalová struktura odhalila isopentenyl-adukt na N5-C6 FMN, s modifikacemi rozvětvenou povahou a polohou kovalentních vazeb s flavinem naznačuje prenylace.

Obrázek 2. prFMNiminium v aktivním místě AnFDC1. Soubor PDB: 4ZA4.

PrFMNVůl

Bylo zjištěno, že aktivace UbiD pomocí UbiX / prFMN závisí na kyslíku, což naznačuje, že redukovaný produkt prFMN UbiX je oxidován na katalyticky relevantní formu. Několik variací oxidovaného prFMN (prFMNvůl) byly pozorovány kofaktory: prFMNiminium, hydroxylovaný prFMNiminium a prFMNketimin. Stanovení prFMN izomer který byl katalyticky relevantní, zahrnoval inkubaci AnFdc1UbiX s fenylpyruvát (z čehož malá část je kyselina a-hydroxycinnamová, která se velmi podobá kyselina skořicová - modelový substrát). Inkubace s fenylpyruvátem vede ke změně UV-Vis spektra a reverzibilní inhibici enzymů. Krystalová struktura AnFdc1UbiX s fenylpyruvátem odhalilo vazbu mezi C1 'prFMNiminium a adukt fenylacetaldehydu - druh, který lze vytvořit dekarboxylací kyseliny a-hydroxycinamové a tautomerizace a-hydroxystyrenu prFMNiminium adukt.

Toto pozorování potvrdilo, že se jedná o prFMNiminium to je katalyticky relevantní kofaktor.

Reference

  1. ^ Leys, David (prosinec 2018). „Flavinová metamorfóza: transformace kofaktorů prostřednictvím prenylace“. Aktuální názor na chemickou biologii. 47: 117–125. doi:10.1016 / j.cbpa.2018.09.024. PMID  30326424.
  2. ^ A b C White, Mark D .; Payne, Karl A. P .; Fisher, Karl; Marshall, Stephen A .; Parker, David; Rattray, Nicholas J. W .; Trivedi, Drupad K .; Goodacre, Royston; Rigby, Stephen E. J .; Scrutton, Nigel S .; Hay, Sam; Leys, David (17. června 2015). „UbiX je flavinová prenyltransferáza vyžadovaná pro biosyntézu bakteriálního ubichinonu“. Příroda. 522 (7557): 502–506. Bibcode:2015 Natur.522..502W. doi:10.1038 / příroda14559. PMC  4988493. PMID  26083743.
  3. ^ A b Payne, Karl A. P .; White, Mark D .; Fisher, Karl; Khara, Basile; Bailey, Samuel S .; Parker, David; Rattray, Nicholas J. W .; Trivedi, Drupad K .; Goodacre, Royston; Beveridge, Rebecca; Barran, Perdita; Rigby, Stephen E. J .; Scrutton, Nigel S .; Hay, Sam; Leys, David (17. června 2015). „Nový kofaktor podporuje dekarboxylaci α, β-nenasycené kyseliny prostřednictvím 1,3-dipolární cykloadice“. Příroda. 522 (7557): 497–501. Bibcode:2015Natur.522..497P. doi:10.1038 / příroda1460. PMC  4988494. PMID  26083754.