новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Расшифрован способ биосинтеза пирролизина


3.4.2011
средняя оценка статьи - 4.4 (5 оценок) Подписаться на RSS

Биохимик Джозеф Кржыки (Joseph A. Krzycki) из Университета Огайо обнаружили, что единственным предшественником аминокислоты пирролизина – 22-ой генетически кодируемой аминокислоты – является лизин, а также определили биохимический способ его синтеза.

Результаты работы предоставляют новую информацию об эволюции аминокислот, а также могут привести к созданию новых производных аминокислот.

Аминокислота пирролизин (pyrrolysine) впервые была обнаружена в 2002 году в организме метанпроизводящей археобактерии. Пирролизин представляет лизин, с которым связанно метилированный пирролиновый цикл. Наличие метильной группы в пирролиновом фрагменте представляло собой самую большую загадку с точки зрения биохимического образования этой кислоты – исследователи предполагали, что источником метильной группы могут являться метионин, орнитин, глутамовая кислота, пролин или изолейцин.



Биохимический синтез пирролизина из лизина (Рисунок из Nature, DOI: 10.1038/nature09918)

Исследователи из Огайо генетически модифицировали бактерию Escherichia coli, добавив ей гены археобактерии, кодирующие экспрессию фермента, ответственного за перенос метильной группы и синтез пирролизина, после чего кормили бактерию лизином, обогащенным тяжелыми изотопами углерода и азота. Изучение распределения тяжелых изотопов углерода и азота в пирролизиновом остатке белка метилтрасферазы генетически модифицированной бактерии с помощью масс-спектрометрии показало, что единственным исходным сырьем для синтеза пирролизина является лизин. Кржыки отмечает, что хотя и можно было ожидать того, что источником лизильного фрагмента является лизин, исследователи не ожидали, что лизин окажется и строительным материалом для цикла.

Предполагается следующий механизм биосинтеза аминокислоты – фермент PylB конвертирует L-лизин в (3R)-3-метил-d-орнитин. Другой фермент, PylC, способствует взаимодействию второй молекулы L-лизин с орнитиновым интермедиатом. Третий фермент, PylD управляет отщеплением молекулы аммиака и образованию (3R)-3-метил-D-глутамил-полуальдегид-Nε-L-лизина, который в результате циклизации и дегидратации превращается в L-пирролизин.

Было обнаружено, что при опущении первого этапа и введении в клетку d-орнитина и лизина ферменты PylC и PylD продолжают функционировать, однако в этом случае конечным продуктом биохимической цепочки является дезметилпирролизин, в котором вместо метильной группы в цикле содержится атом водорода. Тот факт, что при взаимодействии с субстратом, отличающимся от их обычного субстрата, ферментативные реакции приводят к образованию других продуктов, позволяет предположить, что биосинтетическая система может применяться и для синтеза других аминокислот, не встречающихся в природе.

Помимо перспективы практического применения нового биосинтетического маршрута, результаты работы могу оказаться полезными и для фундаментальной науки – результаты работы позволяют глубже понять, как происходит эволюция и встраивание в генетический код аминокислот, а это, в свою очередь, позволяет отследить «биологическую историю» той или иной аминокислоты.

Источник: Nature, DOI: 10.1038/nature09918

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #медицинская химия, #молекулярная биология

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Расшифрован способ биосинтеза пирролизина"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXIX
Контактная информация