Войти
| Молибдоптеринсинтаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 2.8.1.12 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
Молибдоптерин-синтаза ( EC 2.8.1.12, MPT-синтаза) - это фермент, необходимый для синтеза молибдоптерина (MPT) из предшественника Z (теперь известного как циклический пираноптеринмонофосфат ). Молидоптерин впоследствии образует комплекс с молибденом с образованием кофактора молибдена (MoCo). MPT-синтаза катализирует следующую химическую реакцию :
Молибдоптеринсинтаза является гетеродимерной и кодируется геном MOCS2. Генетическая недостаточность ферментов, таких как MPT-синтаза, которые участвуют в биосинтезе MoCo, приводит к дефициту MoCo, редкому заболеванию, которое приводит к тяжелым неврологическим нарушениям.
Человек MPT синтазы кристаллическая структура. Маленькие субъединицы показаны голубым и зеленым цветом, а их С-конец окрашен в оранжевый цвет. Крупные субъединицы показаны желтым и пурпурным. Кристаллическая структура MPT-синтазы с высоким разрешением показывает, что фермент имеет гетеротетраметрическую структуру, состоящую из двух малых субъединиц (MoaD у прокариот ) и двух больших субъединиц (MoaE у прокариот) с небольшими субъединицами на противоположных концах димера большой центральной субъединицы. С-конец каждой малой субъединицы вставлен в большую субъединицу с образованием активного сайта. В активированной форме фермента С-конец присутствует в виде тиокарбоксилата, который действует как донор серы для предшественника Z в биосинтезе MoCo. В результате активный сайт фермента должен находиться в непосредственной близости от С-конца малой субъединицы (то есть MoaD у прокариот). Кристаллическая структура фермента с высоким разрешением также выявляет наличие связывающего кармана для терминального фосфата молибдоптерина и предполагает возможный сайт связывания для фрагмента птерина, присутствующего как в предшественнике Z, так и в молибдоптерине.
Структурное сходство между убиквитином и малой субъединицей MPT-синтазы указывает на эволюционную взаимосвязь пути биосинтеза MoCo и пути убиквитин-зависимой деградации белка. В частности, малая субъединица MoaD у прокариота является последовательностью гомологом из Urm1, что свидетельствует о том, что MPT - синтазах, вероятно, разделяет общий предок с убиквитиным.
Прокариотный механизм реакции MPT-синтазы Биосинтез из MOCO старый и эволюционная консервативными пути присутствуют в эукариот, эубактерий и архей, которые можно разделить на три основных этапа. Первый этап включает превращение гуанозинового нуклеотида в предшественник Z. На следующем этапе МРТ-синтаза катализирует включение дитиоленовой части в предшественник Z, который превращает его в молибдоптерин. Более конкретно, это взаимное превращение включает раскрытие циклического фосфатного кольца предшественника Z и добавление двух сульфгидрильных групп боковой цепи. MPT-синтаза E-coli активируется путем образования тиокарбоксилатной группы на втором глицине его C-концевого Gly-Gly-мотива, который служит донором серы для образования диотиоленовой группы в MPT. То есть, механизм по MPT - синтазам зависит от взаимопревращения между активированной формой MoaD с тиокарбоксилат группой и белком MoaE В конечной стадии MOCO биосинтеза, molybendum включена в MPT по двухдоменному белку gephyrin. МРТ-синтаза-сульфурилаза перезаряжает МРТ-синтазу атомом серы после каждого каталитического цикла.
MPT-синтаза участвует в биосинтезе MoCo, который необходим для активности таких ферментов, как ксантиндегидрогеназа, альдегидоксидаза и сульфитоксидаза, у человека. Ферменты, содержащие MoCo, обычно катализируют чистый перенос атома кислорода к субстрату и от него в двухэлектронной окислительно-восстановительной реакции.
Дефицит MoCo у людей приводит к комбинированному дефициту MoCo-содержащих ферментов: сульфитоксидазы, ксантиноксидазы и альдегидоксидазы. Симптомы дефицита MoCo связаны с накоплением токсичных метаболитов, вызванным сниженной активностью этих молибдоэнзимов, особенно сульфитоксидазы. Генетические дефекты биосинтеза MoCo приводят к дефициту MoCo. Эти генетические дефекты влияют на образование предшественника Z (известный как дефицит MoCo группы A) или превращение предшественника Z в MoCo под действием MPT-синтазы (известный как дефицит MoCo группы B). MOCS1 дефектен для группы A (большинство пациентов) и кодирует два фермента, участвующих в образовании предшественника Z. MOCS2 дефектен для группы B и кодирует малые и большие субъединицы MPT-синтазы. Группы дефицита A и B демонстрируют идентичный фенотип, характеризующийся неонатальными припадками, замедленным ростом мозга, смещением глазных линз, затруднениями при приеме пищи, среди других неврологических симптомов. Этот редкий, но серьезный дефицит является аутосомно- рецессивным признаком, который обычно приводит к смерти в раннем детстве, поскольку в настоящее время нет доступного лечения.
