转换的人类类固醇5 beta-reductase (AKR1D1)到3 beta-hydroxysteroid脱氢酶通过单点突变E120H:完美的酶工程的例子。
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陈M,特鲁里街我,克里斯蒂安森DW,彭宁TM
转换的人类类固醇5 beta-reductase (AKR1D1)到3 beta-hydroxysteroid脱氢酶通过单点突变E120H:完美的酶工程的例子。
生物化学杂志。2012年5月11日,287(20):16609 - 22所示。doi: 10.1074 / jbc.M111.338780。Epub 2012 3月20。
- PubMed ID
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22437839 (在PubMed]
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人类aldo-keto还原酶1 d1 (AKR1D1)和AKR1C酶是必不可少的胆汁酸合成和类固醇激素代谢。AKR1D1催化5 beta-reduction三角洲(4)3-ketosteroids,而AKR1C酶是hydroxysteroid脱氢酶(hsd)。这些酶份额高序列身份和催化4-pro - (R)从NADPH氢化物转移到一个亲电残碳的存在,但这一守恒AKR催化四分体,他(120)(AKR1D1编号),取代了AKR1D1谷氨酸。我们发现AKR1D1 E120H突变破坏5 beta-reductase活动和介绍HSD活动。然而,E120H突变出人意料地支持与5 alpha-configuration dihydrosteroids,与大多数的AKR1C酶,显示了一个占主导地位的立体化学的偏好作为3 beta-hsd alpha-hsd而不是3。催化效率达到3 beta-hsd活动高于观察任何AKR日期。高分辨率的晶体结构E120H突变体在复杂表雄甾酮,5 beta-dihydrotestosterone和δ(4)-androstene-3, 17-dione阐明结构功能改变的基础。glutamate-histidine替换阻止一个3-ketosteroid穿透氢化活性部位,以便转移是为了C3羰基而不是δ(4)总价值债券和授予3 5 beta-reductase beta-hsd活动。结构表明,定向性HSD活动实现的,因为类固醇翻转到现在其alpha-face NADPH的一张脸。这与AKR1C酶,它可以转化立体化学类固醇波动在绑定的口袋里。 These studies show how a single point mutation in AKR1D1 can introduce HSD activity with unexpected configurational and stereochemical preference.