Войти
| аконитатгидратаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Иллюстрация аконитазы свиньи в комплексе с кластером [Fe 4S4]. Белок окрашен вторичной структурой, атомы железа - синего цвета, а серы - красного. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 4.2.1.3 | ||||||||
| Номер CAS | 9024-25-3 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| семейства аконитаз. (аконитатгидратаза) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Структура аконитазы. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Aconitase | ||||||||
| Pfam | PF00330 | ||||||||
| InterPro | IPR001030 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00423 | ||||||||
| SCOPe | 1aco / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Аконитаза(аконитатгидратаза; EC 4.2.1.3 ) представляет собой фермент, который катализирует стереоспецифичность изомеризация цитрата в изоцитрат через цис- аконитат в цикле трикарбоновых кислот, не- окислительно-восстановительный -активный процесс.
Аконитаза, отображаемая в структурах в правом поле этой страницы, имеет два немного разных структур, в зависимости от того, активирован он или нет. В неактивном виде его структура разделена на четыре домена. Считая от N-конца, только первые три из этих доменов вовлечены в тесные взаимодействия с кластером [3Fe-4S], но активный сайт состоит из остатков из всех четырех домены, включая более крупный C-концевой домен. Кластер Fe-S и анион SO 4 также находятся в активном центре. Когда фермент активируется, он получает дополнительный атом железа, создавая кластер [4Fe-4S]. Однако структура остального фермента почти не изменилась; консервативные атомы между двумя формами находятся по существу в одинаковых положениях, с разницей до 0,1 ангстрем.
В отличие от большинства железосернистых белков которые действуют как переносчики электронов, железо-серный кластер аконитазы напрямую реагирует с субстратом фермента. Аконитаза имеет активный кластер [Fe 4S4], который может преобразовываться в неактивную форму [Fe 3S4]. Было показано, что три остатка цистеина (Cys) являются лигандами центра [Fe 4S4]. В активном состоянии лабильный ион железа кластера [Fe 4S4] координируется не Cys, а молекулами воды.
белок, связывающий железо-чувствительный элемент (IRE-BP) и 3-изопропилмалатдегидратаза (α-изопропилмалат-изомераза; EC 4.2.1.33 ), фермент, катализирующий вторую стадию биосинтеза лейцина, являются известными гомологами аконитазы. Регуляторные элементы железа (IRE) составляют семейство из 28 нуклеотидных некодирующих структур «стебель-петля», которые регулируют хранение железа, синтез гема и захват железа. Они также участвуют в связывании рибосомы и контролируют оборот (деградацию) мРНК. Специфический белок-регулятор, IRE-BP, связывается с IRE как в 5 ', так и в 3' областях, но только с РНК в апо-форме, без кластера Fe-S. Экспрессия IRE-BP в культивируемых клетках показала, что белок функционирует либо как активная аконитаза, когда клетки насыщены железом, либо как активный связывающий РНК белок, когда клетки истощены по железу. Мутантные IRE-BP, в которых любой или все три остатка Cys, участвующие в образовании Fe-S, заменены на серин, не обладают аконитазной активностью, но сохраняют свойства связывания РНК.
Аконитаза ингибируется фторацетатом, поэтому фторацетат ядовит. Фторацетат, входящий в цикл лимонной кислоты, может незаметно войти в качестве фторцитрата. Однако аконитаза не может связывать этот субстрат, и, таким образом, цикл лимонной кислоты останавливается. Кластер железо-серы очень чувствителен к окислению супероксидом.
Аконитаза использует механизм дегидратации-гидратации. Каталитические остатки представляют собой His-101 и Ser-642. His-101 протонирует гидроксильную группу на C3 цитрата, позволяя ему уйти в виде воды, а Ser-642 одновременно отщепляет протон на C2, образуя двойную связь между C2 и C3, образуя промежуточный цис-аконитат. В этот момент промежуточное звено поворачивается на 180 °. Это вращение называется «переворот». Говорят, что из-за этого переворота промежуточный продукт переходит из «цитратного режима» в «изоцитратный режим».
Как именно это происходит, остается спорным. Одна теория состоит в том, что на стадии ограничения скорости механизма цис-аконитат высвобождается из фермента, а затем повторно присоединяется в изоцитратном режиме для завершения реакции. Эта стадия ограничения скорости гарантирует, что в конечном продукте формируется правильная стереохимия, в частности (2R, 3S). Другая гипотеза состоит в том, что цис-аконитат остается связанным с ферментом, пока он переключается из цитратного в изоцитратный режим.
В любом случае, переключение цис-аконитата позволяет стадиям дегидратации и гидратации происходить на противоположных сторонах промежуточный. Аконитаза катализирует транс-элиминирование / добавление воды, а переворот гарантирует формирование правильной стереохимии продукта. Для завершения реакции остатки серина и гистидина меняют свое первоначальное каталитическое действие: гистидин, теперь основной, отрывает протон от воды, направляя его как нуклеофил для атаки на C2, и протонированный серин депротонируется. по двойной связи цис-аконитата для завершения гидратации с образованием изоцитрата.
Изоцитрат и кластер Fe-S в активном центре аконитазы PDB : 1C97 ;Аконитазы у человека экспрессируются в бактериях. Люди экспрессируют следующие два изофермента аконитазы :
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Щелкните гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.
[[File:
[[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]][[]] | {{{bSize}}} px | alt = Цикл TCA редактировать ]] Цикл TCA редактировать 