Prolin racemase - Proline racemase

prolin racemase
Identifikátory
EC číslo5.1.1.4
Číslo CAS9024-09-3
Databáze
IntEnzIntEnz pohled
BRENDAVstup BRENDA
EXPASYPohled NiceZyme
KEGGVstup KEGG
MetaCycmetabolická cesta
PRIAMprofil
PDB strukturRCSB PDB PDBe PDBsum
Genová ontologieAmiGO / QuickGO
Prolin racemase
Identifikátory
SymbolPro_racemase
PfamPF05544
InterProIPR008794

v enzymologie, a prolin racemase (ES 5.1.1.4 ) je enzym že katalyzuje the chemická reakce

L-prolin D-prolin

Tento enzym má tedy dva substráty, L- a D-prolin a dva produkty, D- a L- prolin.

Tento enzym patří do rodiny prolinových racemáz působících zdarma aminokyseliny. The systematické jméno této třídy enzymů je prolin racemase. Tento enzym se účastní arginin a prolin metabolismus. Tyto enzymy katalyzují interkonverzi L- a D-prolinu v bakteriích.[1]

Distribuce druhů

Tato první eukaryotická prolin racemáza byla identifikována v Trypanosoma cruzi a plně charakterizovaný Q9NCP4. Enzym parazita, TcPRAC je prolin racemáza nezávislá na kofaktorech a po uvolnění vykazuje mitogenní vlastnosti B-buněk T. cruzi po infekci přispívá k úniku parazita.[2][3]

Nové prolinové racemázy lékařského a veterinárního významu byly popsány v Clostridium difficile (Q17ZY4)[4] a Trypanosoma vivax (B8LFE4).[5] Tyto studie ukázaly, že peptidový motiv používaný jako minimální signatura vzoru k identifikaci domnělých prolin racemáz (motiv III *) je nedostatečně přísný per se diskriminovat prolin racemázy od 4-hydroxyprolin epimerázy (HyPRE). Byly také identifikovány další nedisociované prvky, které představují diskriminaci těchto enzymů, například na základě omezení polarity uložených specifickými zbytky katalytických kapes. Na základě těchto prvků bylo biochemicky prokázáno, že enzymy nesprávně popsané jako prolin racemázy jsou hydroxyprolin epimerázy (tj. HyPRE z Pseudomonas aeruginosa (Q9I476), Burkholderia pseudomallei (Q63NG7), Brucella abortus (Q57B94), Brucella suis (Q8FYS0) a Brucella melitensis (Q8YJ29).[4]

Strukturální studie

Biochemický mechanismus prolin racemázy poprvé představili koncem šedesátých let Cardinale a Abeles[6] za použití Clostridium sticklandii enzym, ČsPRAC. Katalytický mechanismus prolin racemase Buschiazzo, Goytia a spolupracovníci, kteří v roce 2006 vyřešili strukturu parazita TcPRAC kokrystalizoval se svým známým kompetitivním inhibitorem - pyrrolkarboxylovou kyselinou (PYC).[7] Tyto studie ukázaly, že každý aktivní enzym obsahuje dvě katalytické kapsy. Izotermická titrační kalorimetrie pak ukázal, že dvě molekuly PYC se spojují s TcPRAC v řešení a že tato asociace je časově závislá a nejpravděpodobněji založená na mechanismu negativní kooperativity. Doplňkové biochemické nálezy jsou v souladu s přítomností dvou aktivních katalytických míst na homodimer, každá náležející k jedné enzymové podjednotce, zpochybňující dříve navržený mechanismus jednoho katalytického místa na dříve navržený homodimer.[8]

Mechanismus

Aktivní místo prolin racemázy obsahuje dvě obecné báze, z nichž každá je Cys, umístěné na obou stranách alfa-uhlíku substrátu. Aby fungoval správně, musí být jeden Cys protonován (thiol, RSH) a druhý musí být deprotonován (thiolát, RS–).

Inhibice

Prolin racemáza je inhibována pyrrol-2-karboxylovou kyselinou, analogem přechodového stavu, který je plochý jako přechodový stav.

Reference

  1. ^ Fisher LM, Albery WJ, Knowles JR (květen 1986). „Energetika prolin racemázy: racemizace neznačeného prolin v nenasycených, nasycených a přesycených režimech“. Biochemie. 25 (9): 2529–37. doi:10.1021 / bi00357a037. PMID  3755058.
  2. ^ Reina-San-Martín B, Degrave W, Rougeot C, Cosson A, Chamond N, Cordeiro-Da-Silva A, Arala-Chaves M, Coutinho A, Minoprio P (srpen 2000). „Mitogen B buněk z patogenního trypanosomu je eukaryotická prolin racemáza“. Přírodní medicína. 6 (8): 890–7. doi:10.1038/78651. PMID  10932226. S2CID  9163196.
  3. ^ Chamond N, Goytia M, Coatnoan N, Barale JC, Cosson A, Degrave WM, Minoprio P (říjen 2005). "Trypanosoma cruzi prolin racemázy se podílejí na diferenciaci a infekčnosti parazitů “. Molekulární mikrobiologie. 58 (1): 46–60. doi:10.1111 / j.1365-2958.2005.04808.x. PMID  16164548. S2CID  28436244.
  4. ^ A b Goytia M, Chamond N, Cosson A, Coatnoan N, Hermant D, Berneman A, Minoprio P (2007). „Molekulární a strukturní diskriminace prolin racemázy a hydroxyprolin-2-epimerázy z nozokomiálních a bakteriálních patogenů“. PLOS ONE. 2 (9): e885. Bibcode:2007PLoSO ... 2..885G. doi:10.1371 / journal.pone.0000885. PMC  1964878. PMID  17849014.
  5. ^ Chamond N, Cosson A, Coatnoan N, Minoprio P (červen 2009). „Prolinové racemázy jsou konzervované mitogeny: charakterizace a Trypanosoma vivax prolin racemase ". Molekulární a biochemická parazitologie. 165 (2): 170–9. doi:10.1016 / j.molbiopara.2009.02.002. PMID  19428664.
  6. ^ Cardinale GJ, Abeles RH (listopad 1968). "Čištění a mechanismus účinku prolin racemázy". Biochemie. 7 (11): 3970–8. doi:10.1021 / bi00851a026. PMID  5722267.
  7. ^ PDB: 1W61A PDB: 1W62​; Buschiazzo A, Goytia M, Schaeffer F, Degrave W, Shepard W, Grégoire C, Chamond N, Cosson A, Berneman A, Coatnoan N, Alzari PM, Minoprio P (únor 2006). "Krystalová struktura, katalytický mechanismus a mitogenní vlastnosti Trypanosoma cruzi prolin racemase ". Sborník Národní akademie věd. 103 (6): 1705–10. Bibcode:2006PNAS..103.1705B. doi:10.1073 / pnas.0509010103. PMC  1413642. PMID  16446443.
  8. ^ Albery WJ, Knowles JR (květen 1986). "Energetika a mechanismus prolin racemázy". Biochemie. 25 (9): 2572–7. doi:10.1021 / bi00357a043. PMID  3718964.

Další čtení