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Ligand Binding and Linkage

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Allosteric proteins have more than one ligand binding site; the binding of a ligand to any of these sites influences the binding of ligands to the other sites. When a protein is allosteric, its binding sites are called coupled or linked.  In the case of enzymes, the site that binds to the substrate is known as the active site and the other site is known as the regulatory site. When a ligand binds to the regulatory site, this leads to conformational changes in the protein that can influence...
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Caspases

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Production of Pharmaceuticals01:30

Production of Pharmaceuticals

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  • 1Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University , Ithaca, New York 14853, United States.

Journal of the American Chemical Society
|April 7, 2017
PubMed
まとめ

ラジカルSAM酵素は,S-アデノシルメチオニン (SAM) アナログの異なる結合を割ることができます. この研究は, [4Fe-4S]クラスターが反応性を切り替えることができ,多用途の鉄硫黄クラスター化学を証明しています.

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科学分野:

  • 生物化学
  • 酵素学
  • バイオ有機化学

背景:

  • ラジカルS-アデノシルメチオニン (SAM) 酵素は,通常,5'-デオキシアデノシルラジカルを生成するために,[Fe-4S]クラスタを使用してSAMのC5',アデノシン-S結合を割ります.
  • ディフタミドバイオシンセシスのような一部の SAM 酵素は,メチオニンの Cγ,Met-S 結合を割ります.
  • ラジカルSAM酵素の分裂メカニズムと基板特異性は重要な研究分野である.

研究 の 目的:

  • ラジカルSAM酵素がSAMまたはその類似体内の代替C-S結合を裂くように設計できるかどうかを調査する.
  • 新しい結合分裂反応を媒介する [4Fe-4S] クラスタの役割を調査する.
  • 酵素の反応メカニズムの基板依存のスイッチングを証明する.

主な方法:

  • Pyrococcus horikoshii Dph2 (PhDph2) 酵素の基質としてデカルボキシルSAMアナログ (dc-SAM) を利用した.
  • 電子核二重共鳴 (ENDOR) と質量スペクトロメトリを用いて,反応中間物質と産物を特徴づけている.
  • [4Fe-4S]+クラスタに対するメチル分裂活動の依存性を調査した.

主要な成果:

  • PhDph2は,dc-SAMのCメチル-S結合を割って,5'-デオキシ-5'-(3-アミノプロピルトイオ) アデノシン (dAPTA) を形成した.
  • このメチル分裂活動は, [4Fe-4S]+クラスタに依存していた.
  • [4Fe-4S]クラスターがメチル基を捕獲し,それを核愛体に転送することを示唆するEPR活性中間物質が観察されました.

結論:

  • ラジカルSAM酵素は,SAMアナログ構造を変化させることで,3つのC-S結合のいずれかをスルフォニウム硫黄に結合させることができる.
  • この研究は,素性 SAM 酵素が Fe 基の 1 電子移転から S 基の 2 電子移転メカニズムに切り替わる最初の証拠を提供します.
  • 酵素触媒における鉄硫黄クラスターの多用途反応性を示した.