Prolyl izomeráza - Prolyl isomerase
| Peptidylprolyl izomeráza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 5.2.1.8 | ||||||||
| Číslo CAS | 95076-93-0 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| |||||||||
| Peptidyl-prolyl cis-trans izomeráza typu PpiC | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | PPIase_PpiC | ||||||||
| Pfam | PF00639 | ||||||||
| InterPro | IPR000297 | ||||||||
| STRÁNKA | PDOC00840 | ||||||||
| Membranome | 599 | ||||||||
| |||||||||
Prolyl izomeráza (také známý jako peptidylprolyl izomeráza nebo PPIase) je enzym (ES 5.2.1.8 ) nalezené v obou prokaryoty a eukaryoty který interkonvertuje cis a trans izomery z peptidové vazby s aminokyselinou prolin.[1] Prolin má neobvykle konformačně omezenou peptidovou vazbu díky své cyklické struktuře s boční řetěz vázané na jeho sekundární amin dusík. Většina aminokyseliny mají silnou energetickou preferenci pro trans konformace peptidové vazby kvůli sterická překážka, ale prolinova neobvyklá struktura stabilizuje cis forma tak, že oba izomery jsou osídleny za biologicky relevantních podmínek. Mezi proteiny s aktivitou prolylizomerázy patří cyklofilin, FKBP, a parvulin, ačkoli větší proteiny mohou také obsahovat prolylizomerázu domén.
Skládání bílkovin
Prolin je mezi přírodou jedinečný aminokyseliny v relativně malém rozdílu ve volné energii mezi cis konfigurace jeho peptidové vazby a běžnější trans formulář. The aktivační energie potřebné ke katalýze izomerizace mezi cis a trans je relativně vysoká: ~ 20 kcal / mol (viz ~ 0 kcal / mol pro pravidelné peptidové vazby). Na rozdíl od běžných peptidových vazeb nepřijme peptidová vazba X-prolyl spontánně zamýšlenou konformaci, tedy proces cis-trans izomerizace může být krok omezující rychlost v procesu skládání bílkovin. Prolylizomerázy proto fungují jako skládání proteinů chaperony. Cis peptidové vazby N-terminál na prolinové zbytky jsou často lokalizovány na prvním zbytku určitých typů těsného zatáčky v proteinové páteři. Proteiny, které obsahují strukturní cis-proliny v rodný stát zahrnout ribonukleáza A, ribonukleáza T1, beta laktamáza, cyklofilin, a nějaký interleukiny.
Skládání prolyl izomerázy může být autokatalytický a proto rychlost skládání závisí na koncentraci reaktantů. Parvulin a lidské cytosolický FKBP se předpokládá, že katalyzují jejich vlastní procesy skládání.
Důkazy pro izomeraci prolinů
Metody pro identifikaci přítomnosti procesu izomerizace prolin omezujícího rychlost v případě skládání proteinu zahrnují:
- Aktivační energie v souladu s prolinovou izomerací, která má typicky aktivaci asi 20 kcal / mol.
- Dvoustavové skládání kinetika svědčí o populacích rychle se skládajících i pomalu skládajících se v rozloženém nebo denaturovaném stavu.
- Testy „dvojitého skoku“, ve kterých jsou proteiny obsahující prolin rozloženy a znovu složeny, a populace nepřirozených konformací prolinů je studována jako funkce rozsahu skládání.
- Zrychlení in vitro rychlost skládání přidáním prolylizomerázy.
- Zrychlení in vitro rychlost skládání dovnitř mutant proteinové varianty s jedním nebo více prolinovými zbytky nahrazenými jinou aminokyselinou.
Je důležité si uvědomit, že ne každá prolinová peptidová vazba je kritická pro strukturu nebo funkci proteinu a ne každá taková vazba má významný vliv na kinetiku skládání, zejména trans vazby. Některé prolylizomerázy mají navíc stupeň sekvenční specificity, a proto nemusí katalyzovat izomeraci prolinů v určitých kontextech sekvencí.
Testy aktivity prolylizomerázy
Aktivita prolylizomerázy byla poprvé objevena pomocí a chymotrypsin - na základě testu. The proteolytický enzym chymotrypsin má velmi vysokou substrátovou specificitu pro peptid se čtyřmi zbytky Ala -Ala -Pro -Phe pouze pokud je peptidová vazba prolin v trans Stát. Přidání chymotrypsinu k roztoku obsahujícímu reportérový peptid s touto sekvencí vede k rychlému štěpení přibližně 90% peptidů, zatímco peptidy s cis prolinové dluhopisy - asi 10% v vodný roztok - jsou štěpeny rychlostí omezenou nekatalyzovanou prolinovou izomerací. Přidání potenciální prolylizomerázy urychlí tuto druhou reakční fázi, pokud má skutečnou prolylizomerázovou aktivitu.
Reference
- ^ Fischer G, Schmid FX (1990). "Mechanismus skládání proteinů. Důsledky in vitro refoldingových modelů pro skládání a translokaci proteinů de novo v buňce". Biochemie. 29 (9): 2205–2212. doi:10.1021 / bi00461a001. PMID 2186809.
Další čtení
- Balbach J, Schmid FX (2000). "Prolin isomerizarion a jeho katalýza při skládání proteinů". In Pain RH (ed.). Mechanismy skládání bílkovin (2. vyd.). Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 0-19-963788-1.
- Fischer G, Bang H, Mech C (1984). „[Stanovení enzymatické katalýzy pro cis-trans-izomerizaci vazby peptidu v peptidech obsahujících prolin]“. Biomed. Biochim. Acta (v němčině). 43 (10): 1101–11. PMID 6395866.
