x射线、NMR和突变研究催化循环的GDP-mannose mannosyl水解酶反应。
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加百利某人,Azurmendi高频,Bianchet妈,Amzel LM, Mildvan
x射线、NMR和突变研究催化循环的GDP-mannose mannosyl水解酶反应。
生物化学。2006年9月26日,45 (38):11290 - 303。
- PubMed ID
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16981689 (在PubMed]
- 文摘
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GDP-mannose水解酶催化水解与反转GDP-alpha-D-hexose GDP和beta-D-hexose通过亲核取代水C1的糖。两个新的晶体结构(自由酶和es复杂),核磁共振,和定点诱变数据,结合enzyme-product的结构复杂的早些时候报道,建议一个四级催化循环。残留一个重要的循环(月16日119 - 125)包含一个配体的基本Mg2 + (gln - 123),催化基础(- 124),和三个阴离子残留。这个循环不是命令的x射线结构自由酶由于动态障碍,所表示的二维1 h-15n HMQC光谱,这显示了咪唑的选择性交换扩大共振的氮- 124 (k (ex) = 6.6 x 10 (4) (1))。enzyme-Mg2 + -GDP-mannose基质的结构复杂的不活跃Y103F变异显示循环社会开放的构象,而enzyme-Mg2 + gdp产品的结构复杂的显示,一个封闭的循环社会,“活跃”构象。1 h-15n HMQC光谱显示他的咪唑Nε- 124 unprotonated,适合一般碱催化。与更多的亲电取代Mg2 +金属离子Mn2 +或Co2 +降低pH值的pKa与kcat率资料,表明metal-bound水部分病原的去质子化。H124Q突变,降低kcat 10(3.4)倍,很大程度上破坏其pH值依赖,是由Y103F获救的突变,从而增加kcat 23倍,恢复其pH值的依赖。救援的结构基础是Y103F突变构象平衡转移到开放形式循环16种活性部位的移动,因此允许直接访问的具体基氢氧化溶剂。拟议中的离解过渡状态,发生在关闭时,酶的活性构象,GDP的部分负电荷离去基团被Mg2 +补偿,并通过关闭循环带来Arg-37接近beta-phosphate L2。 The development of a positive charge at mannosyl C1, as the oxocarbenium-like transition state is approached, is compensated by closing the anionic loop, L6, onto the active site, further stabilizing the transition state.