Эпоксидгидролаза ювенильного гормона - Juvenile hormone epoxide hydrolase

Эпоксидгидролаза ювенильного гормона
4QLA.png
Кристаллическая структура эпоксидгидролазы ювенильного гормона тутового шелкопряда Bombyx mori.[1]
Идентификаторы
ОрганизмBombyx mori
СимволJHEH
Альт. символыJheh2
Entrez692686
PDB4QLA
RefSeq (мРНК)NM_001043736.1
RefSeq (Prot)NP_001037201.1
UniProtQ6U6J0
Прочие данные
Номер ЕС3.3.2.9
Хромосомаружье: 0,63 - 0,65 Мб

Эпоксидгидролаза ювенильного гормона (JHEH) - это фермент что инактивирует насекомых ювенильные гормоны. Эта инактивация достигается за счет гидролиза эпоксид функциональная группа, содержащаяся в этих гормонах, в диолы. JHEH - один из двух ферментов, участвующих в прекращении сигнальных свойств различных ювенильных гормонов.[2] Другой эстераза ювенильного гормона, или JHE.[2]

Первое наблюдение активности JHEH было в Родниус проликсус и Schistocerca gregaria. В этой же работе впервые была обнаружена эстераза JH.[2]

Механизм

JH эстераза и эпоксидгидролаза - единственные известные ферменты, участвующие в первичной деградации JH. Инактивированный карбоновая кислота продукты эстеразы ювенильного гормона могут реактивироваться в периферических тканях посредством этерификация восстанавливая свою биологическую активность. Напротив, диолы ювенильных гормонов, которые являются продуктом эпоксидгидролазы, очень гидрофильны и не могут быть преобразованы обратно в JH. Таким образом, этот фермент навсегда прекращает действие ювенильного гормона, в отличие от эстеразы JH.

Ферментный механизм включает добавление воды к вторичному атому углерода С-10.[3] В Trichoplusia ni Было обнаружено, что JH является предпочтительным субстратом этого фермента по сравнению с кислотой JH.[4][5]

Изоформы

Две формы JHEH были клонированы из Leptinotarsa ​​decemlineata, которые обнаруживаются во всех исследованных тканях. Нокдаун этих ферментов путем инъекции соответствующих РНК-интерференция было обнаружено, что он увеличивает титры JH, продлевает личиночное развитие и задерживает появление взрослых особей, все симптомы чрезмерного уровня JH.[5]

Структура

JHEH представляет собой мембранно-связанный белок, и с помощью фотоаффинного мечения было показано, что он представляет собой белок 50 кДа в Manduca sexta.[6]

Некоторые отмечали, что свойства JHEH аналогичны свойствам животных микросомальная эпоксидгидролаза. Выравнивание последовательностей показало, что точное каталитическая триада фермента животного происхождения (Asp-226, Glu-403 и His-430) присутствует в JHEH.[7] Кроме того, рентгеновская структура Bombyx mori JHEH был недавно определен.[1]

Пост-переводная модификация

На диол ювенильного гормона действуют диолкиназа ювенильного гормона, чтобы дать ювенильный гормон диол фосфат, с фосфатом, прикрепленным к гидроксильная группа на атоме углерода 10. Эта модификация значительно увеличивает растворимость в воде, облегчая выведение.

Рекомендации

  1. ^ а б PDB: 4QLA​; Чжоу К., Цзя Н., Ху Ц., Цзян Ю.Л., Ян Дж. П., Чен Ю., Ли С., Ли В. Ф., Чжоу Ц.З. (2014). «Кристаллическая структура ювенильного гормона эпоксидгидролазы из шелкопряда Bombyx mori». Белки. 82 (11): 3224–9. Дои:10.1002 / prot.24676. PMID  25143157.
  2. ^ а б c Белый AF (февраль 1972 г.). «Метаболизм ювенильного аналога гормона метил фарнезоата 10, 11-эпоксида у двух видов насекомых». Науки о жизни. 11 (4): 201–210. Дои:10.1016/0024-3205(72)90110-5.
  3. ^ Роу Р.М., Каллапур В., Линдерман Р.Дж., Вивиани Ф., Харрис С.В., Уокер Е.А., Томпсон Д.М. (1996). «Механизм действия и клонирование эпоксидгидролазы из петлителя капусты Trichoplusia ni». Архивы биохимии и физиологии насекомых. 32 (3–4): 527–35. Дои:10.1002 / (SICI) 1520-6327 (1996) 32: 3/4 <527 :: AID-ARCH24> 3.0.CO; 2-D. PMID  8756307.
  4. ^ Каллапур В.Л., Маджумдер С., Роу Р.М. (февраль 1996 г.). «In vivo и in vitro - тканеспецифический метаболизм ювенильного гормона на последнем стадионе петлителя капусты, Trichoplusia ni». Журнал физиологии насекомых. 42 (2): 181–190. Дои:10.1016/0022-1910(95)00057-7.
  5. ^ а б Лю Ф.Г., Фу К.Ю., Го В.К., Ли Г.К. (2015). «Характеристика двух гидролаз эпоксида ювенильного гормона с помощью РНК-интерференции у колорадского жука». Ген. 570 (2): 264–71. Дои:10.1016 / j.gene.2015.06.032. PMID  26079572.
  6. ^ Тухара К., Сорокер В., Прествич Г.Д. (июнь 1994 г.). «Фотоаффинная маркировка ювенильного гормона эпоксидгидролазы и JH-связывающих белков во время развития яичников и яиц в Manduca sexta». Биохимия и молекулярная биология насекомых. 24 (6): 633–640. Дои:10.1016/0965-1748(94)90100-7.
  7. ^ Харрис С.В., Томпсон Д.М., Линдерман Р.Дж., Томальский М.Д., Роу Р.М. (1999). «Клонирование и экспрессия новой эпоксидгидролазы, метаболизирующей ювенильные гормоны, во время личиночно-куколочного метаморфоза капустного петлителя, Trichoplusia ni». Насекомое Mol. Биол. 8 (1): 85–96. Дои:10.1046 / j.1365-2583.1999.810085.x. PMID  9927177.