结构基础的角色酪氨酸homoprotocatechuate 257 2, 3-dioxygenase衬底和氧活化。
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Kovaleva如以至于JD
结构基础的角色酪氨酸homoprotocatechuate 257 2, 3-dioxygenase衬底和氧活化。
生物化学。2012年11月6日,51 (44):8755 - 63。doi: 10.1021 / bi301115c。Epub 2012年10月29日。
- PubMed ID
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23066739 (在PubMed]
- 文摘
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Homoprotocatechuate 2, 3-dioxygenase (FeHPCD)利用一个活性部位铁(II)激活O(2)反应循环,最终导致芳环裂。这里,守恒的活性部位残留的角色Tyr257调查解决的x射线晶体结构Tyr257-to-Phe变体(Y257F)在复杂基质homoprotocatechuate (HPCA)和替代基质4-nitrocatechol (4 nc)。这些比较类似的野生型酶复合体的结构。此外,含氧的反应周期的中间Y257F-4NC + O(2)形成在crystallo和结构特征。结果表明,两种基板采用一种以前未被认识的,非平面的,紧张的构象影响所有几何图形的芳环碳FeHPCD绑定时活性部位。这个全球偏离平面性不是观察Y257F变体。Y257F-4NC-oxy复杂,O(2)绑定铁(II)的旁边,而4数控螯合在两个相邻站点。4数控的戒指在这个复杂的平面,与等效FeHPCD中间,展品衬底羟基实质性局部畸变的一部分(C2-O(-))这是连着Tyr257氢。我们建议Tyr257引发的全球和地方扭曲基质环在两种不同的方式。首先,范德瓦耳斯之间的冲突Tyr257-OH取代基与衬底C2碳缓解采用全球紧张的结构。 Second, Tyr257 stabilizes the localized out-of-plane position of the C2-O(-) by forming a stronger hydrogen bond as the distortion increases. Both types of distortions favor transfer of one electron out of the substrate to form a reactive semiquinone radical. Then, the localized distortion at substrate C2 promotes formation of the key alkylperoxo intermediate of the cycle resulting from oxygen attack on the activated substrate at C2, which becomes sp(3) hybridized. The inability of Y257F to promote the distorted substrate structure may explain the observed 100-fold decrease in the rates of the O(2) activation and insertion steps of the reaction.