Ent-Copalyl difosfat sentaz - Ent-Copalyl diphosphate synthase

ent-Kopalil difosfat sentaz
Tanımlayıcılar
EC numarası5.5.1.13
CAS numarası9055-64-5
Veritabanları
IntEnzIntEnz görünümü
BRENDABRENDA girişi
ExPASyNiceZyme görünümü
KEGGKEGG girişi
MetaCycmetabolik yol
PRIAMprofil
PDB yapılarRCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontolojisiAmiGO / QuickGO

İçinde enzimoloji, bir ent-kopalil difosfat sentaz (EC 5.5.1.13 ) bir enzim o katalizler Kimyasal reaksiyon:

Geranilgeranil pirofosfatın ent-kopalil pirofosfata kısmi siklizasyonu, ent-kopalil difosfat sentaz tarafından katalize edilir.

Dolayısıyla, bu enzimin bir substrat, geranilgeranil pirofosfat, ve bir ürün, ent-kopalil pirofosfat.[1] Bu enzim katılır Gibberellin biyosentez.[2]

Bu enzim ailesine aittir. izomerazlar, özellikle intramoleküler sınıf Liyazlar. sistematik isim bu enzim sınıfının ent-kopalil-difosfat liyaz (çözücü). Yaygın olarak kullanılan diğer isimler şunlardır ent-kauren sentaz A, ve ent-kauren sentetaz A.[1]

İki işlevlilik

ent-Kopalil difosfat sentazları mantarlar[3][4][5][6] ve yosunlar[7] ayrıca farklı bir ent-kauren sentaz aynı protein molekülü ile ilişkili aktivite. Tarafından katalize edilen reaksiyon ent-kauren sentaz, gibberellinlere giden biyosentetik yolda sonraki adımdır. İki tür enzimik aktivite farklıdır ve Bölgeye yönelik mutagenez bastırmak için ent-Proteinin kauren sentaz aktivitesi, ent-kopalil pirofosfat.[7] İnhibisyonu ent-kauren sentaz aktivitesi, Mg'yi değiştirerek2+ Ni'li büyüme ortamında2+, aynı etkiye sahiptir.[3]

Daha yüksek bitkiler tipik olarak ayrı proteinlere sahiptir. ent-kopalil difosfat sentaz ve ent-kauren sentaz,[5] ancak bunlar zayıf bir şekilde bağlı dimerler veya enzim kompleksleri olarak ilişkilendirilebilir.[8] Pirinç (Oryza sativa ) iki farklı ent- farklı metabolik yollara katılan kopalil difosfat sentazlar.[9] Sadece bir ent-kopalil difosfat sentaz, bir bakteriyel Türler (Streptomyces sp. KO-3988 suşu): aynı zamanda tek işlevlidir.[10]

Beklenebileceği gibi, daha düşük bitkilerden elde edilen iki işlevli enzimler, iki katı olmasa da, daha yüksek bitkilerden (800-867 kalıntı, 90-98 kDa) tek işlevli enzimlerden daha büyüktür (946–960 kalıntı, 106–107 kDa).[11] Bağımsız enttür başına birkaç tane olabilen daha yüksek bitkilerdeki -kauren sentazları, 161–816 kalıntı, 19–94 kDa arasında değişen boyut olarak çok daha heterojendir.[12]

Yerelleştirme ve işlev

ent-Kopalil difosfat sentaz, yüksek bitkilerde birkaç dokudan izole edilmiştir: kotiledon, hipokotil ve kökler ayçiçeği (Helyanthus annuus ) ve Cucamonga manroot (Marah macrocarpus );[13] endosperm kabak (Cucurbita maxima )[14] ve manroot (M. macrocarpus);[8] ve yapraklar pirincin (Oryza sativa ).[9] Yerelleştirildi kloroplast stroma bezelyede (Pisum sativum ) ve buğday (Triticum aestivum ).[14]

Tarafından katalize edilen reaksiyon ent-kopalil difosfat sentaz, ilk kararlı adım olarak görülebilir. Gibberellin biyosentez.[2] Gibberellinler, farklı türlerde ve bitkinin yaşam süresinin farklı aşamalarında çeşitli işlevleri olan önemli bir bitki hormonu grubu oluşturur. Gibberellin biyosentezindeki bozukluklar, kendilerini genellikle büyüme bozuklukları, özellikle cücelik olarak gösterirler ve bunların bir kısmı azalmış olarak izlenebilir. ent-kopalil difosfat sentaz aktivitesi.[9][15] Önemi entBitki hormonu üretiminde kopalil difosfat sentaz - birincil metabolizma - Hem türler arasında hem de farklı bitki dokuları arasındaki yaygın dağılımını açıklar.

Bununla birlikte, gibberellinler, aşağıdakilerden üretilen tek fitokimyasallar değildir. ent-kopalil pirofosfat. Geniş bir yelpazede ikincil metabolitler, her ikisi de terpenler ve alkaloidler, ayrıca şunlardan türetilir: ent-kopalil pirofosfatın kendisi veya ent-kaurene veya ent-kaurenoik asit gibberellinlere metabolik yolda sonraki iki ara ürün. Bu ikincil metabolik yolların bilgisi, gibberellin biyosentezinden çok daha az kapsamlıdır ve çoğu kez varsayımdan biraz daha fazladır.[not 1]

Biliniyor ki ent-kopalil difosfat sentaz, mısır bitkileri tarafından üretilir (Zea mays ) tarafından saldırıya yanıt olarak Fusarium mantarlar[16] bu da bitki savunmasında bir öncü olarak rol oynayabileceğini düşündürmektedir. fitoaleksinler (bitki tarafından üretilen savunma bileşikleri). Pirinç bitkileri (en az) iki farklı türde üretir ent-kopalil difosfat sentaz ve bunlardan sadece biri gibberellinlerin üretimine katılır,[9] yine diğerinin fitoaleksinlerin üretiminde rol oynadığını düşündürmektedir.

Notlar

  1. ^ Elbette böyle bir varsayım kanıtsız değildir. İkincil bir metabolitin yapısından hemen hemen kesin olarak türetildiği açıktır. ent-kopalil pirofosfat detaylarını bilmeden Nasıl dönüşüm canlı bitkilerde gerçekleştirilir.

Referanslar

  1. ^ a b "EC 5.5.1.13 - ent-kopalil difosfat sentaz ". IUBMB Enzim İsimlendirme. Alındı 2009-09-19.
  2. ^ a b "Diterpenoid Biyosentezi". Kyoto Genes ve Genom Ansiklopedisi (KEGG). Alındı 2009-09-19.
  3. ^ a b Sonbahar RR, Batı CA (1971). "Kauren sentetazın saflaştırılması ve özellikleri Fusarium moniliforme". J. Biol. Kimya. 246 (22): 6913–28. PMID  4331199.
  4. ^ Kawaide H, Imai R, Sassa T, Kamiya Y (1997). "Entmantardan -kauren sentaz Phaeosphaeria sp. L487. Mantar gibberellin biyosentezinde çift işlevli bir diterpen siklazın cDNA izolasyonu, karakterizasyonu ve bakteriyel ifadesi ". J. Biol. Kimya. 272 (35): 21706–12. doi:10.1074 / jbc.272.35.21706. PMID  9268298.
  5. ^ a b Kawaide H, Sassa T, Kamiya Y (2000). "İki etkileşen siklaz alanının fonksiyonel analizi entmantardan -kauren sentaz Phaeosphaeria sp. L487 ve daha yüksek bitkilerden elde edilen siklazlarla karşılaştırma ". J. Biol. Kimya. 275 (4): 2276–80. doi:10.1074 / jbc.275.4.2276. PMID  10644675.
  6. ^ Toyomasu T, Kawaide H, Ishizaki A, Shinoda S, Otsuka M, Mitsuhashi W, Sassa T (2000). "Tam uzunlukta bir cDNA kodlamasının klonlanması ent-kauren sentaz Gibberella fujikuroi: iki işlevli bir diterpen siklazın fonksiyonel analizi ". Biosci. Biotechnol. Biyokimya. 64 (3): 660–64. doi:10.1271 / bbb.64.660. PMID  10803977.
  7. ^ a b Hayashi K, Kawaide H, Notomi M, Sakigi Y, Matsuo A, Nozaki H (2006). "Yosundan çift işlevli ent-kauren sentazın tanımlanması ve işlevsel analizi Physcomitrella patens". FEBS Lett. 580 (26): 6175–81. doi:10.1016 / j.febslet.2006.10.018. PMID  17064690.
  8. ^ a b Duncan JD, Batı CA (1981). "Kauren sentetazın özellikleri Marah macrocarpus endosperm: ayrı fakat etkileşen enzimlerin katılımına dair kanıt ". Bitki Physiol. 68 (5): 1128–34. doi:10.1104 / s.68.5.1128. PMC  426057. PMID  16662063.
  9. ^ a b c d Prisic S, Xu M, Wilderman PR, Peters RJ (2004). "Pirinç iki farklı entfarklı metabolik fonksiyonlara sahip -kopalil difosfat sentazları ". Bitki Physiol. 136 (4): 4228–36. doi:10.1104 / s.104.050567. PMC  535852. PMID  15542489.
  10. ^ Ikeda C, Hayashi Y, Itoh N, Seto H, Dairi T (2007). "Öbakteriyelin fonksiyonel analizi ent-kopalil difosfat sentaz ve pimara-9 (11), benzersiz birincil dizilere sahip 15-dien sentaz ". J. Biochem. 141: 37–45. doi:10.1093 / jb / mvm004. PMID  17148547.
  11. ^ "EC 5.5.1.13 - ent-kopalil difosfat sentaz ". Brauschweig Enzim Veritabanı (BRENDA). Alındı 2009-09-19.
  12. ^ "4.2.3.19 BRENDA".
  13. ^ Shen-Miller J, Batı CA (1985). "Dağıtım ve ent-kauren sentetaz Helyanthus annuus ve Marah macrocarpus". Bitki kimyası. 24: 461–64. doi:10.1016 / s0031-9422 (00) 80747-5.
  14. ^ a b Aach H, Böse G, Graebe JE (1995). "ent-Buğdaydan hücresiz bir sistemde Kauren biyosentezi (Triticum aestivum L.) fideler ve lokalizasyonu entüç türün plastidlerinde -kauren sentetaz ". Planta. 197 (2): 333–42. doi:10.1007 / BF00202655.
  15. ^ Sun TP, Kamiya Y (1994). " Arabidopsis GA1 lokusu siklazı kodlar ent- gibberellin biyosentezinin kauren sentetaz A ". Bitki hücresi. 6 (10): 1509–18. doi:10.1105 / tpc.6.10.1509. PMC  160538. PMID  7994182.
  16. ^ Harris LJ, Saparno A, Johnston A, Prisic S, Xu M, Allard S, Kathiresan A, Ouellet T, Peters RJ (2005). "Mısır An2 gen indüklenir Fusarium saldırır ve kodlar ent-kopalil difosfat sentaz ". Plant Mol. Biol. 59 (6): 881–94. doi:10.1007 / s11103-005-1674-8. PMID  16307364.