EPSP synthase

редактировать
Фермент, продуцируемый растениями и микроорганизмами
EPSP-синтаза (3-фосфошикимат-1-карбоксивинилтрансфераза)
EPSP synthase.PNG EPSP-синтаза, связанная с шикиматом.
Идентификаторы
Номер EC 2.5.1.19
номер CAS 9068-73-9
Базы данных
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG Запись KEGG
MetaCyc метаболический путь
PRIAM профиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
Ген Онтология AmiGO / QuickGO
EPSP-синтаза (3-фосфошикимат 1-карбоксивинилтрансфераза)
EPSP synthase cartoon.PNG Ленточная диаграмма EPSP-синтазы
Идентификаторы
СимволEPSP_synthase
Pfam PF00275
InterPro IPR001986
PROSITE PDOC00097
SCOPe 1eps / SUPFAM

5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP ) синтаза представляет собой фермент продуцируется растениями и микроорганизмами. EPSPS катализирует химическую реакцию :

фосфоенолпируват (PEP) + 3-фосфошикимат (S3P) ⇌ фосфат + 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP)

Таким образом, два субстратами этого фермента являются фосфоенолпируват (PEP) и 3-фосфо- шикимат, тогда как два его продукта представляют собой фосфат и 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат.

Этот фермент не присутствует у животных, поэтому он представляет собой привлекательную биологическую мишень для гербицидов, таких как глифосат. Устойчивый к глифосату вариант этого гена использовался в генетически модифицированных культурах.

Содержание

  • 1 Номенклатура
  • 2 Структура
  • 3 Путь Shikimate
    • 3.1 Реакция
  • 4 Гербицидная мишень
  • 5 Ссылки
  • 6 Дополнительная литература

Номенклатура

Фермент принадлежит к семейству трансфераз, а именно тех, которые переносят арил или алкильные группы, кроме метил групп. систематическое название этого класса ферментов - фосфоенолпируват: 3-фосфошикимат 5-O- (1-карбоксивинил) трансфераза . Другие широко используемые названия включают:

  • 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтаза,
  • 3-енолпирувилшикимат 5-фосфатсинтаза,
  • 3-енолпирувилшикимат-5-фосфатсинтаза,
  • 5'-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтаза,
  • 5-енолпирувил-3-фосфошикиматсинтаза,
  • 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтаза,
  • 5-энолпирувилшикимат-3-фосфорная кислота-синтаза,
  • энолпирувилшикимат-фосфат-синтаза и
  • 3-фосфошикимат-1-карбоксивинилтрансфераза.

Структура

EPSP-синтаза представляет собой мономерный фермент с молекулярной массой около 46000. Он состоит из двух доменов, которые соединены белковой цепью. Эта цепь действует как шарнир и может сблизить два белковых домена. Когда субстрат связывается с ферментом, связывание лиганда заставляет две части фермента зажиматься вокруг субстрата в активном центре.

ВПСП-синтаза была разделена на две группы в соответствии с чувствительностью к глифосату. Фермент класса I, содержащийся в растениях и некоторых бактериях, ингибируется при низких микромолярных концентрациях глифосата, тогда как фермент класса II, обнаруженный у других бактерий, устойчив к ингибированию глифосатом.

Путь Shikimate

ВПСП-синтаза участвует в биосинтезе ароматических аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана через путь шикимата у бактерий, грибов и растений. ВПСП-синтаза продуцируется только растениями и микроорганизмами; кодирующий его ген отсутствует в геноме млекопитающих. Флора кишечника некоторых животных содержит EPSPS.

Реакция

EPSP-синтаза катализирует реакцию, которая превращает шикимат-3- фосфат плюс фосфоенолпируват до 5-енолпирувилшикимат-3-фосфата (EPSP) посредством ацеталь -подобного тетраэдрического промежуточного соединения. Основные и аминокислоты в активном сайте участвуют в депротонировании гидроксильной группы PEP и в стадиях протонного обмена, связанных с к самому тетраэдрическому промежуточному соединению, соответственно.

EPSPreactionII.svg

Исследования кинетики фермента для этой реакции определили конкретную последовательность и энергетику каждой стадии процесса.

Гербицид-мишень

EPSP-синтаза является биологической мишенью для гербицида глифосата. Глифосат является конкурентным ингибитором PEP, действующим как аналог переходного состояния, который более прочно связывается с комплексом EPSPS-S3P, чем PEP, и ингибирует путь шикимата. Это связывание приводит к ингибированию катализа фермента и закрывает путь. В конечном итоге это приводит к гибели организма из-за нехватки ароматических аминокислот, необходимых организму для выживания.

Вариант фермента, который был устойчив к глифосату и все еще был достаточно эффективным для обеспечения адекватного роста растений, был идентифицирован Ученые Monsanto после долгих проб и ошибок в штамме Agrobacterium под названием CP4, который, как было обнаружено, выжил в колонне с подачей отходов на предприятии по производству глифосата; эта версия фермента, CP4 EPSPS, была разработана в нескольких генетически модифицированных культурах.

Ссылки

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-05-18 03:09:16
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте