酿酒酵母辅酶A生物合成蛋白Cab2（磷酸泛酰半胱氨酸合成酶）结构生物学研究
发布时间：2022-02-11 18:53
辅酶A是一种广泛存在于生命有机体中的辅因子,对生命有机体的新陈代谢具有重要的作用。辅酶A的生物合成是以泛酸、ATP和L-半胱氨酸为底物通过5步酶促反应形成。这5步酶促反应依次是在泛酸激酶、磷酸泛酰半胱氨酸合成酶、磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶、磷酸泛酰巯基乙胺腺苷转移酶和脱磷酸辅酶A激酶的催化作用下完成的。磷酸泛酰半胱氨酸合成酶（PPCS）催化辅酶A合成途径的第二步反应,即催化在核苷三磷酸存在的条件下以磷酸泛酸（PPA）与L-半胱氨酸为底物生成磷酸泛酰半胱氨酸（PPC）的合成反应。在酿酒酵母中,Cab2蛋白具有PPCS的酶活性。为了探究酿酒酵母Cab2蛋白的催化机制,本文开展了相关研究。本文解析了Cab2及其与底物PPA、中间体4’-磷酸泛酰-CMP（PMT）和产物PPC的复合物结构。这些晶体结构为了解Cab2与配体分子的结合及其催化机制提供了一些重要的结构信息。首先,在Cab2与不同配体的复合物结构中,高度保守的Asn97残基的侧链γ-氨基通过水分子介导的氢键分别与PPA的羧基,PMT的CMP部分的磷酸基团和PPC的PPA部分的羰基结合。其次,Cab2通过其Lys281和相邻分子的Lys22...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１辅酶Ａ结构式
??图１．１辅酶Ａ结构式。??注：图中辅酶Ａ的结构式使用ＣｈｅｍＤｒａｗ软件绘制。??表１．１辅鴯Ａ的衍生物及其生物功能??＂ＺＩＴＴ?Ｚ７Ｔ?￣￣Ｚ?相关的生物??辅酶Ａ?衍生物?ｒ基团??乙酰辅酶Ａ?＇?多种生命代??／／?谢过程??〇??乙酰乙酰辅酶?ｙ?胆固醇的生??ｒ?Ａ?物合成??〈?Ｔ??＼?０?０??（?香豆酰辅酶Ａ?黄酮类与芪??＞?／?（?丁?类化合物的??〇＝＝＜?生物合成??＼?苯甲酰辅酶Ａ?芳香化合物??〇?／Ｈ?／?ＪＬＪ?的脱芳构化??Ｘ?苯乙酰辅酶Ａ?＾?芳香化合物??Ｊ?的脱芳构化??Ｈ〇７Ｐ＾°?°??ｈｏ＾＼ｐ＝＝?丙二酰辅酶Ａ?／?／?脂肪酸与聚??。广°?Ｐ?酮类化合物??Ｈ＼ｒ０?＼?’?的合成??／?ｖ／?°ｈ??／?＼。?琥珀酰辅酶Ａ?。?亚铁血红素??的生獅??／■＇■〇?°??＼?羟甲基戊二酰?／?丨?类异戊二烯??Ｎ?Ｖ?辅酶Ａ?的生物合成??〇??庚二酰辅酶Ａ?，?生物素的生??物合成??注：表中辅酶Ａ及其衍生物的结构式使用ＣｈｅｍＤｒａｗ软件绘制。??２??
酶为代表的典型的细菌源泛酸激酶。此类泛酸激酶的一个重要特点就是其酶活在??体内体外都会被辅酶Ａ抑制（Ｖａｌｌａｒｉ，Ｊａｃｋｏｗｓｋｉ，?ａｎｄ?Ｒｏｃｋ?１９８７）。结构解析研宄表??明（图１．３），此类酶属于Ｐ－ｌ〇〇Ｐ激酶，这是第一类泛酸激酶的主要结构特点（Ｃｈｅｅｋ??ｅｔ?ａｌ．?２００５；?Ｃｈｅｅｋ，?Ｚｈａｎｇ，?ａｎｄ?Ｇｒｉｓｈｉｎ?２００２）〇??第二类泛酸激酶主要存在于真核生物中，比如拟南芥、果蝇、小鼠及人等??（Ｋｕｐｋｅ，?Ｈｅｍａｎｄｅｚ－Ａｃｏｓｔａ，?ａｎｄ?Ｃｕｌｉａｎｅｚ－Ｍａｃｉａ?２００３；?Ａｆｓｈａｒ?ｅｔ?ａｌ．?２００１；?Ｚｈａｎｇ，?Ｒｏｃｋ，??ａｎｄ?Ｊａｃｋｏｗｓｋｉ?２００５；?Ｌｅｏｎａｒｄｉ，?Ｚｈａｎｇ，?ｅｔ?ａｌ．?２００７；?Ｒａｍａｓｗａｍｙ?ｅｔ?ａｌ．?２００４）。此类泛??酸激酶基因在许多物种中的表达具有明显的组织特异性。以人为例，有４种人源??泛酸激酶，ＰＡＮＫ丨主要在肝和肾中表达，而ＰＡＮＫ２则在大部分组织中均有表??达，ＰＡＮＫ３主要在肝脏中表达，在心脏及骨骼肌中也有少量表达，ＰＡＮＫ４主要??在骨豁肌中表达（Ｒｏｃｋ?ｅｔ?ａｌ．?２０００；?Ｈｏｒｔｎａｇｅｌ?２００３；?Ｊｏｈｎｓｏｎ?ｅｔ?ａｌ．?２００４）。此类泛酸??激酶的一个特性就是其酶活会受到乙酰辅酶Ａ的抑制（Ｌｅｏｎａｒｄｉ
本文编号：3620783
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校
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【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１辅酶Ａ结构式
??图１．１辅酶Ａ结构式。??注：图中辅酶Ａ的结构式使用ＣｈｅｍＤｒａｗ软件绘制。??表１．１辅鴯Ａ的衍生物及其生物功能??＂ＺＩＴＴ?Ｚ７Ｔ?￣￣Ｚ?相关的生物??辅酶Ａ?衍生物?ｒ基团??乙酰辅酶Ａ?＇?多种生命代??／／?谢过程??〇??乙酰乙酰辅酶?ｙ?胆固醇的生??ｒ?Ａ?物合成??〈?Ｔ??＼?０?０??（?香豆酰辅酶Ａ?黄酮类与芪??＞?／?（?丁?类化合物的??〇＝＝＜?生物合成??＼?苯甲酰辅酶Ａ?芳香化合物??〇?／Ｈ?／?ＪＬＪ?的脱芳构化??Ｘ?苯乙酰辅酶Ａ?＾?芳香化合物??Ｊ?的脱芳构化??Ｈ〇７Ｐ＾°?°??ｈｏ＾＼ｐ＝＝?丙二酰辅酶Ａ?／?／?脂肪酸与聚??。广°?Ｐ?酮类化合物??Ｈ＼ｒ０?＼?’?的合成??／?ｖ／?°ｈ??／?＼。?琥珀酰辅酶Ａ?。?亚铁血红素??的生獅??／■＇■〇?°??＼?羟甲基戊二酰?／?丨?类异戊二烯??Ｎ?Ｖ?辅酶Ａ?的生物合成??〇??庚二酰辅酶Ａ?，?生物素的生??物合成??注：表中辅酶Ａ及其衍生物的结构式使用ＣｈｅｍＤｒａｗ软件绘制。??２??
酶为代表的典型的细菌源泛酸激酶。此类泛酸激酶的一个重要特点就是其酶活在??体内体外都会被辅酶Ａ抑制（Ｖａｌｌａｒｉ，Ｊａｃｋｏｗｓｋｉ，?ａｎｄ?Ｒｏｃｋ?１９８７）。结构解析研宄表??明（图１．３），此类酶属于Ｐ－ｌ〇〇Ｐ激酶，这是第一类泛酸激酶的主要结构特点（Ｃｈｅｅｋ??ｅｔ?ａｌ．?２００５；?Ｃｈｅｅｋ，?Ｚｈａｎｇ，?ａｎｄ?Ｇｒｉｓｈｉｎ?２００２）〇??第二类泛酸激酶主要存在于真核生物中，比如拟南芥、果蝇、小鼠及人等??（Ｋｕｐｋｅ，?Ｈｅｍａｎｄｅｚ－Ａｃｏｓｔａ，?ａｎｄ?Ｃｕｌｉａｎｅｚ－Ｍａｃｉａ?２００３；?Ａｆｓｈａｒ?ｅｔ?ａｌ．?２００１；?Ｚｈａｎｇ，?Ｒｏｃｋ，??ａｎｄ?Ｊａｃｋｏｗｓｋｉ?２００５；?Ｌｅｏｎａｒｄｉ，?Ｚｈａｎｇ，?ｅｔ?ａｌ．?２００７；?Ｒａｍａｓｗａｍｙ?ｅｔ?ａｌ．?２００４）。此类泛??酸激酶基因在许多物种中的表达具有明显的组织特异性。以人为例，有４种人源??泛酸激酶，ＰＡＮＫ丨主要在肝和肾中表达，而ＰＡＮＫ２则在大部分组织中均有表??达，ＰＡＮＫ３主要在肝脏中表达，在心脏及骨骼肌中也有少量表达，ＰＡＮＫ４主要??在骨豁肌中表达（Ｒｏｃｋ?ｅｔ?ａｌ．?２０００；?Ｈｏｒｔｎａｇｅｌ?２００３；?Ｊｏｈｎｓｏｎ?ｅｔ?ａｌ．?２００４）。此类泛酸??激酶的一个特性就是其酶活会受到乙酰辅酶Ａ的抑制（Ｌｅｏｎａｒｄｉ
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