Войти
| ацетолактатсинтаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Кристаллическая структура Arabidopsis thaliana синтазы ацетогидроксикислот в комплексе с сульфонилмочевинным гербицидом, метсульфурон-метил. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 2.2.1.6 | ||||||||
| Номер CAS | 9027 -45-6 | ||||||||
| Доп. имена | пируват: пируват ацетальдегидтрансфераза (декарбоксилирование) | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG 345>запись KEGG | |||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Онтология генов | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
ацетола цтатсинтаза(ALS) фермент (также известный как синтаза ацетогидроксикислотыили AHAS) представляет собой белок содержится в растениях и микроорганизмах. ALS катализирует первую стадию синтеза аминокислот с разветвленной цепью (валин, лейцин и изолейцин ).
Человеческий белок пока неизвестная функция, имеющая некоторое сходство последовательностей с бактериальным БАС, кодируется ILVBL(ilvB-like) ген.
Ген ILVBL человека имеет 17 экзонов, расположенных на хромосоме 19 в q13.1.
Каталитический пептид ALS в представляет собой хлоропластный белок, состоящий из 670 остатков, последние 615 из которых образуют активную форму. Обнаружены три основных домена, с двумя пирофосфатом тиамина между DHS-подобный NAD / FAD-связывающий домен. При назначении SCOP эти субъединицы названы d1yhya1, d1yhya2 и d1yhya3 из Nt концевой элемент к C-терминалу.
Структура ацетолактатсинтазы, которая использовалась для изображения на этой странице, была определена с помощью дифракции рентгеновских лучей при 2,70 ангстрем. Рентгеновская дифракция использует рентгеновские лучи с определенными длинами волн для создания структур, поскольку рентгеновские лучи рассеиваются определенными способами, которые дают представление о структуре анализируемой молекулы.
Есть пять специфических лигандов, которые взаимодействуют с этим белком. Эти пять перечислены ниже.
| Идентификатор лиганда | Имя | Структура |
|---|---|---|
| P22 | ДИФОСФАТ ЭТИЛ ДИГИДРОГЕНА | C2H8O7P2 |
| NHE | 2- [N-ЦИКЛОГЕКСИЛАМИНО] ЭТАН СУЛЬФОНОВАЯ КИСЛОТА | C8H17NO3S |
| Mg | Ион магния | Mg |
| FAD | ФЛАВИН-АДЕНИН ДИНУКЛЕОТИД | C27H33N9O15P2 |
| 1SM | МЕТИЛ 2 - [( {[(4,6-ДИМЕТИЛПИРИМИДИН-2-YL) AMINO] CARBONYL} AMINO) SULFONYL] BENZOATE | C15H16N4O5S |
Связанный FAD не является каталитическим.
Ацетолактатсинтаза представляет собой каталитический фермент, участвующий в биосинтезе различных аминокислот. Этот фермент имеет код Комиссии по ферментам 2.2.1.6, что означает, что фермент представляет собой транскетолазу или трансальдолазу, которая классифицируется как трансферазы, переносящие остатки альдегида или кетона. В этом случае синтаза ацетолактазы представляет собой транскетолазу, которая движется вперед и назад, имея как катаболические, так и анаболические формы. Они действуют на кетон (пируват ) и могут перемещаться вперед и назад в метаболической цепи. Они обнаружены у людей, животных, растений и бактерий. У растений они расположены в хлоропластах, чтобы помочь в обменных процессах. У пекарских дрожжей они расположены в митохондриях. В нескольких экспериментах было показано, что мутировавшие штаммы Escherichia coli K-12 без фермента не могли расти в присутствии только ацетата или олеата в качестве единственных источников углерода.
Катаболическая версия, которая делает не связывается FAD (InterPro : IPR012782 ) обнаружен у некоторых бактерий.
Синтез ацетолактата, также известный как синтаза ацетогидроксикислот, представляет собой фермент, специфически участвующий в превращении пирувата в ацетолактат:
В реакции используется пирофосфат тиамина, чтобы чтобы связать две молекулы пирувата. Полученный продукт этой реакции, ацетолактат, в конечном итоге превращается в валин, лейцин и изолейцин. Все три эти аминокислоты являются незаменимыми аминокислотами и не могут быть синтезированы человеком. Это также приводит к системному названию пируват: пируват ацетальдегидетрансфераза (декарбоксилирование). Этот фермент является первым из нескольких ферментов в цикле биосинтеза лейцина и валина, который берет исходные молекулы пирувата и начинает превращение пировиноградной кислоты в аминокислоты. Конкретным остатком, который за это отвечает, является глицин в положении 511 белка. Это тот, который требует кофактора TPP для своей функции.
Четыре специфических остатка ответственны за каталитическую активность в этом ферменте. Они перечислены здесь с обязательными кофакторами после них.
| Остаток | Положение | Кофакторы |
|---|---|---|
| Валин | 485 | HE3 |
| Метионин | 513 | HE3 |
| Гистидин | 643 | - |
| Глицин | 511 | TPP |
Первичная последовательность этого белка в кресс-салате мышиный указан ниже. Остатки, участвующие в каталитической активности, выделены жирным шрифтом. Мутагенез Asp428, который является решающим карбоксилатным лигандом для Mg (2+) в «мотиве ThDP», приводит к снижению сродства AHAS II к Mg (2+). В то время как мутант D428N демонстрирует сродство к ThDP, близкое к таковому у дикого типа при насыщении Mg (2+), D428E имеет пониженное сродство к ThDP. Эти мутации также приводят к зависимости фермента от K (+).
Первичная последовательность. Каталитические остатки выделены жирным шрифтом >spИз-за ингибирования и нескольких факторов это медленная процедура.
В кресс-салате мышей две цепи каталитического БАС (InterPro : IPR012846 ) образуют комплекс с двумя регуляторными небольшими субъединицами ( InterPro : IPR004789 ), VAT1 и At2g31810. Такое расположение широко распространено как при бактериальном, так и при эукариотическом БАС. Гетромерная структура была продемонстрирована у E. coli в 1984 г. и у эукариот (S. cerevisiae и Porphyra purpurea) в 1997 г. Большинство регуляторных белков имеют домен ACT (InterPro : IPR002912 ), а некоторые из них имеют C-терминал NiKR (InterPro : IPR027271 ).
У бактерий (E. coli)) ацетолактатсинтаза состоит из трех пар изоформ. Каждая пара включает большую субъединицу, которая, как считается, отвечает за катализ, и небольшую субъединицу за ингибирование обратной связи. Каждая пара субъединиц, или ALS I, II и III соответственно, расположена на собственном опероне, ilvBN, ilvGM и ilvIH (где ilvN регулирует ilvB, и наоборот). Вместе эти опероны кодируют несколько ферментов, участвующих в биосинтезе аминокислот с разветвленной цепью. Регуляция различна для каждого оперона.
Оперон ilvGMEDA кодирует пару ilvGM (ALS II), а также трансаминазу аминокислот с разветвленной цепью (ilvE), дигидрокси -кислотдегидратаза (ilvD) и треонинаммиаклиаза (ilvA). Он регулируется ингибированием обратной связи в форме ослабления транскрипции. То есть транскрипция снижается в присутствии конечных продуктов пути, аминокислот с разветвленной цепью.
Оперон ilvBNC кодирует пару ilvBN (ALS I) и редуктоизомеразу кетоловой кислоты (ilvC). Он регулируется аналогичным образом, но специфичен для изолейцина и лейцина; валин не влияет на него напрямую.
Опероны ilvGMEDA и ilvBNC дерепрессируются во время нехватки аминокислот с разветвленной цепью с помощью того же механизма, который их репрессирует. Оба эти оперона, а также третий, ilvIH, регулируются лейцин-зависимым белком (Lrp).
Ингибиторы БАС используются в качестве гербицидов, которые медленно умирали пораженные растения голодом по этим аминокислотам, что в конечном итоге приводит к ингибированию синтеза ДНК. Они одинаково влияют на травы и двудольные растения. Семейство ингибиторов БАС включает сульфонилмочевины (SU), имидазолиноны, триазолопиримидины и.
CADASIL, идентифицированное аутосомно-доминантное состояние, характеризующееся рецидивом подкорковых инфарктов, ведущих к деменции, ранее было сопоставлено с геном «ILVBL» в интервале 2 сМ, D19S226 – D19S199. Событие рекомбинации не наблюдалось с D19S841, высокополиморфным микросателлитным маркером, выделенным из космиды , картированной в этой области. У пациентов с CADASIL не было обнаружено мутации мутации в этом гене, что позволяет предположить, что она не связана с этим заболеванием.
В исследовании Escherichia coli, было показано, что FAD связывающий домен ilvB взаимодействует с ilvN и активирует фермент AHAS I.
