Этилбензол гидроксилаза - Ethylbenzene hydroxylase
| Этилбензолгидроксилаза (этилбензолдегидрогеназа) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 1.17.99.2 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| БРЕНДА | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
В энзимология, этилбензол гидроксилаза (EC 1.17.99.2 ) является фермент который катализирует в химическая реакция
- этилбензол + H2O + акцептор (S) -1-фенилэтанол + восстановленный акцептор
3 субстраты этого фермента этилбензол, ЧАС2О, и акцептор, а его два товары находятся (S) -1-фенилэтанол и восстановленный акцептор.
Этот фермент принадлежит к семейству оксидоредуктазы, особенно те, которые действуют на CH или CH2 группы с другими акцепторами. В систематическое название этого класса ферментов этилбензол: акцептор оксидоредуктазы. Другие широко используемые имена включают этилбензолдегидрогеназа, и этилбензол: (акцептор) оксидоредуктаза. Этот фермент участвует в разложение этилбензола к Aromatoleum aromaticum, денитрифицирующая бактерия, относящаяся к родам Азоаркус и Thauera. Это фермент молибдена, относящийся к ДМСО редуктаза семья. Ферменты молибдена отличаются наличием уникального активного центра, содержащего атом молибдена, один или два молибдоптерины и дополнительные лиганды (т.е. аминокислотный остаток Ser, Cys, SeCys или Asp и очень часто кислородный лиганд Mo = O). EBDH синтезируется исключительно в клетках, растущих в анаэробных условиях на этилбензоле, и был идентифицирован как растворимый периплазматический белок.
Структурные исследования
По состоянию на конец 2007 г. только один структура было решено для этого класса ферментов, с PDB код присоединения 2IVF. EBDH состоит из трех субъединиц 96, 43 и 23 кДа и содержит кофактор молибдена и кофактор гема b559, связанных линейным рядом из пяти кластеров железо-сера.[1]
Механизм
Реакция катализируется ферментом с использованием кофактора молибдена (MoCo), который в нативном состоянии состоит из ядра молибдена (VI), лигированного двумя лигандами молибдоптерингуаниндинуклеотида (MGD) и остатком аспарагиновой кислоты. Два электрона, приобретенные кофактором во время реакции, т. Е. Гидроксилирования углеводорода, затем переносятся через цепочку кластеров железо-сера, соединяющую молибден с кофактором гема b в альфа-субъединице, из которых электроны передаются пока неизвестный акцептор. Примечательно, что EBDH проявляет активность in vitro только с искусственными акцепторами электронов с высоким окислительно-восстановительным потенциалом, такими как ион феррицения (E0 ’= +380 мВ). Это говорит о том, что его естественным акцептором электронов может быть периплазматический цитохром c с таким же высоким потенциалом, который связывает окисление этилбензола с нитратным дыханием A. aromaticum.
Каталитический цикл EBDH состоит из двух частей: i) часть окисления, где субстрат окисляется до спиртов, а фермент восстанавливается до своей каталитически неактивной формы, и ii) часть повторного окисления фермента, где активный центр EBDH (MoCo) окисляется и восстанавливается. в его каталитически активную форму.
Недавние теоретические и экспериментальные исследования указывают на радикальную активацию C-H как на начальную реакцию и этап, ограничивающий скорость. Возможный альтернативный перенос гидрида представляется менее вероятным. Механизм завершается превращением углеводорода в промежуточный карбокатион и восстановлением гидроксида с образованием гидроксилированного продукта. Более того, остаток гистидина (His192) активного центра, по-видимому, участвует в механизме реакции.
Рекомендации
- ^ Kloer, Daniel P .; Хагель, Корина; Хайдер, Иоганн; Шульц, Георг Э. (2006). «Кристаллическая структура этилбензолдегидрогеназы из Aromatoleum aromaticum». Структура. 14 (9): 1377–1388. Дои:10.1016 / j.str.2006.07.001. PMID 16962969.
- Kniemeyer O, Heider J (2001). «Этилбензолдегидрогеназа, новый окисляющий углеводороды молибден / железо-сера / гемовый фермент». J. Biol. Chem. 276 (24): 21381–6. Дои:10.1074 / jbc.M101679200. PMID 11294876.
- Джонсон HA, Пеллетье DA, Spormann AM (2001). «Выделение и характеристика анаэробной этилбензолдегидрогеназы, нового фермента Mo-Fe-S». J. Bacteriol. 183 (15): 4536–42. Дои:10.1128 / JB.183.15.4536-4542.2001. ЧВК 95348. PMID 11443088.
- Szaleniec M, Hagel C, Menke M, Nowak P, Witko M, Heider J (2007). «Кинетика и механизм кислороднезависимого гидроксилирования углеводородов этилбензолдегидрогеназой». Биохимия. 46 (25): 7637–46. Дои:10.1021 / bi700633c. PMID 17542621.
- Szaleniec M, Borowski T, Schühle K, Witko M, Heider J (2010). "Ab Inito Моделирование механизма реакции этилбензолдегидрогеназы ». Варенье. Chem. Soc. 132 (17): 6014–24. Дои:10.1021 / ja907208k. PMID 20387836.
