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Estructura de la enzima dependiente de tiamina y flavina, la piruvato oxidasa
1Institut für Organische Chemie und Biochemie, Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg, Germany.
Science (New York, N.Y.)
|February 12, 1993
Resumen
La piruvato oxidasa de Lactobacillus plantarum, una enzima tetramérica, produce peróxido de hidrógeno y acetilfosfato. Su estructura revela cofactores de pirofosfato de tiamina (TPP) y dinucleótido de adenina flavina (FAD), lo que sugiere un mecanismo de transferencia de electrones en dos pasos.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica es la bioquímica.
- Enzimología Enzimología.
- Biología Estructural Biología estructural.
Sus antecedentes:
- La piruvato oxidasa de Lactobacillus plantarum es una enzima tetramérica que cataliza la descarboxilación del piruvato.
- Esta reacción produce peróxido de hidrógeno y acetilfosfato, un metabolito de almacenamiento de energía.
Objetivo del estudio:
- Para determinar la estructura de alta resolución de Lactobacillus plantarum pyruvate oxidase. para determinar la estructura de alta resolución de Lactobacillus plantarum pyruvate oxidase. para determinar la estructura de alta resolución de Lactobacillus plantarum pyruvate oxidase. para determinar la estructura de alta resolución de Lactobacillus plantarum pyruvate oxidase.
- Para dilucidar los sitios de unión y la disposición espacial de los cofactores clave, el pirofosfato de tiamina (TPP) y el dinucleótido de adenina flavina (FAD).
- Proponer un mecanismo para la oxidación del intermedio de oxieetil basado en hallazgos estructurales.
Principales métodos:
- Se empleó cristalografía de rayos X para la determinación de la estructura.
- La estructura de la enzima se resolvió a una resolución de 2,1 angstroms.
Principales resultados:
- Los cofactores pirofosfato de tiamina (TPP) y dinucleótido de adenina flavina (FAD) se localizaron en los extremos carboxilo de las hojas beta paralelas de seis hebras.
- Se observó que la porción pirofosfato de TPP se une a un ion metálico y una unidad beta alfa alfa beta, consistente con una huella dactilar de secuencia conocida.
- La disposición espacial determinada de TPP y FAD proporciona información sobre el mecanismo catalítico de la enzima.
Conclusiones:
- Los datos estructurales sugieren que la oxidación del intermedio oxieetil procede a través de una transferencia en dos pasos de dos electrones, en lugar de un desplazamiento de hidruro.
- Este hallazgo avanza en la comprensión de los mecanismos catalíticos de la piruvato oxidasa y las interacciones de los cofactores.