Войти
Диригентный белок являются членами класса белков, которые определяют стереохимию соединения, синтезируемого другими ферментами. Первый диригентный белок был обнаружен у Forsythia intermedia. Было обнаружено, что этот белок направляет стереоселективный биосинтез (+) - пинорезинола из мономеров кониферилового спирта:
биосинтез лигнана катализируется с помощью окислительных ферментов. В пробирке реакция приводит к гетерогенной смеси димерных соединений. Когда во время реакции присутствует диригентный белок, один стереоизомер одного соединения является высокообогащенным. Диригентные белки, по-видимому, не обладают собственной активностью по образованию окислительных радикалов; в отсутствие окислительного фермента реакции не будет.
Недавно в Arabidopsis thaliana был идентифицирован второй энантиокомплементарный диригентный белок, который управляет энантиоселективным синтезом (-) - пинорезинол.
В биосинтезе лигнана окислительные ферменты выполняют протонную сопряженный перенос электронов для удаления атома водорода из монолигнолов с образованием промежуточного радикала. Затем эти промежуточные соединения вступают в реакцию обрыва радикала с образованием одного из множества димеров, известных как лигнаны. Реакции хвойного спирта in vitro (обычный монолигнол ) в присутствии окислительных ферментов продуцирует большое количество различных димеров в различных концентрациях. Когда присутствует диригентный белок из «Forsythia intermedia », производство (+) - пинорезинола значительно увеличивается, а других продуктов гораздо меньше. Поскольку это обогащение настолько выражено, предполагается, что фермент производит исключительно (+) - пинорезинол и конкурирует с реакцией связывания, не опосредованной белком, которая дает гетерологичную смесь продуктов. Это было подтверждено анализом различных смесей, полученных с различными концентрациями присутствующих диригентных белков. Механизм, с помощью которого достигается такая стереоселективность, в настоящее время не совсем понятен. Однако, поскольку в отсутствие окислительных ферментов реакция не протекает, диригентный белок, по-видимому, сам по себе не катализирует окисление кониферилового спирта с образованием радикалов.
В присутствии диригентного белка из Forsythia intermedia, производство (+) - пинорезинола значительно увеличивается, в то время как производство других продуктов димеризации ингибируется. Активность диригентного белка из Forsythia intermedia специфичен для кониферилового спирта. Когда другие монолигнолы, такие как п-кумариловый спирт и синапиловый спирт, взаимодействуют in vitro с окислительными ферментами в присутствии диригентного белка, они образуют гетерологичную смесь продуктов, неотличимых от идентичных эксперименты в отсутствие диригового белка.
Эксперименты с круговым дихроизмом показали, что вторичная структура диригентного белка из Forsythia intermedia состоит в основном из β-складчатых листов и петель. конструкции. Третичная структура не решена, но было подтверждено, что белок является димерным. Каждый димер имеет единственный сайт связывания для хвойного спирта, всего два сайта связывания. Один хвойный спирт может связываться с каждым участком, так что геометрия реакции между ними ограничена, увеличивая производство (+) - пинорезинола и подавляя образование других продуктов.
В отсутствие основного белка пинорезинол является относительно второстепенным продуктом биосинтеза лигнана. Когда присутствует дириговый белок, он становится основным продуктом. Биологическое значение (+) - пинорезинола в растениях до конца не изучено, но было обнаружено, что он эффективен как средство отпугивания муравьев у гусениц капустной бабочки, которые получить соединение из своего рациона. Он может служить аналогичной защитной цели в Forsythia intermedia.
