Пептидилпролилизомераза | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||
Номер ЕС | 5.2.1.8 | ||||||||
Номер CAS | 95076- 93-0 | ||||||||
Базы данных | |||||||||
IntEnz | Представление IntEnz | ||||||||
BRENDA | Запись BRENDA | ||||||||
ExPASy | Представление NiceZyme | ||||||||
KEGG | Запись KEGG | ||||||||
MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
PRIAM | профиль | ||||||||
PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
Онтология гена | AmiGO / QuickGO | ||||||||
|
Пептидил-пролилцис-транс-изомераза, тип PpiC | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||
Символ | PPIase_PpiC | ||||||||
Pfam | PF00639 | ||||||||
InterPro | IPR000297 | ||||||||
PROSITE | PDOC00840 | ||||||||
Мембранома | 599 | ||||||||
|
Пролилизомераза (также известная как пептидилпролилизомераза или PPIase ) представляет собой фермент (EC 5.2.1.8 ), обнаруженный в обоих прокариотах и эукариотах, который взаимно преобразует цис- и транс изомеры пептидных связей с иминовая кислота пролин. Пролин имеет необычно конформационно ограниченную пептидную связь из-за его циклической структуры с его боковой цепью, связанной с его вторичным аминным азотом. Большинство аминокислот имеют сильное энергетическое предпочтение в отношении конформации транс-пептидной связи из-за стерических препятствий, но необычная структура пролина стабилизирует цис-форму, так что оба изомера заселяются в биологически релевантных условиях. Белки с пролилизомеразной активностью включают циклофилин, FKBP и парвулин, хотя более крупные белки могут также содержать пролилизомеразные домены.
Пролин является уникальным среди природных аминокислоты из-за относительно небольшой разницы в свободной энергии между цис-конфигурацией его пептидной связи и более распространенной транс-формой. энергия активации, необходимая для катализа изомеризации цис- и транс-цис, относительно высока: ~ 20 ккал / моль (ср. ~ 0 ккал / моль для регулярных пептидных связей). В отличие от обычных пептидных связей, X-пролилпептидная связь не принимает намеченную конформацию спонтанно, поэтому процесс цис-транс-изомеризации может быть лимитирующей стадией в процессе сворачивания белка.. Следовательно, пролилизомеразы действуют как шапероны сворачивания белка. Цис-пептидные связи N-конца с остатками пролина часто расположены в первом остатке определенных типов плотных витков в основной цепи белка. Белки, содержащие структурные цис-пролины в нативном состоянии, включают рибонуклеазу A, рибонуклеазу T1, бета-лактамазу, циклофилин, и некоторые интерлейкины.
Сворачивание пролилизомеразы может быть автокаталитическим, и поэтому скорость сворачивания зависит от концентрации реагента. Парвулин и человеческий цитозольный FKBP, как полагают, катализируют свои собственные процессы сворачивания.
Методы определения наличия лимитирующего скорость процесса изомеризации пролина в событии сворачивания белка включают:
Важно отметить, что не каждая пептидная связь пролина имеет решающее значение для структуры или функции белка, и n Не каждая такая связь оказывает значительное влияние на кинетику сворачивания, особенно транс-связи. Кроме того, некоторые пролилизомеразы обладают определенной степенью специфичности последовательности и, следовательно, не могут катализировать изомеризацию пролинов в определенных контекстах последовательности.
Активность пролилизомеразы была впервые обнаружена с использованием анализа на основе химотрипсина. протеолитический фермент химотрипсин имеет очень высокую субстратную специфичность для пептида с четырьмя остатками Ala - Ala - Pro - Phe только тогда, когда пептидная связь пролина находится в транс-состоянии. Добавление химотрипсина к раствору, содержащему репортерный пептид с этой последовательностью, приводит к быстрому расщеплению примерно 90% пептидов, в то время как пептиды с цис-пролиновыми связями - примерно 10% в водном растворе - расщепляются при скорость ограничена некаталитической изомеризацией пролина. Добавление потенциальной пролилизомеразы ускорит эту последнюю фазу реакции, если она обладает истинной пролилизомеразной активностью.