UDP糖|udp -己糖4-异丙基酶:结构、机理和底物特异性的观点

UDP-sugar 4-epimerase (GalE)属于短链脱氢酶/还原酶(SDR)超家族,是Leloir途径中的一种酶。


它们已被证明在许多革兰氏阴性病原菌中是重要的毒力因子,并参与不同多糖结构的生物合成。


III型半乳糖血症是由人类GalE的有害突变引起的代谢性疾病。GalE和相关酶表现出不寻常的酶学、化学和立体化学性质;包括辅助因子NAD的不可逆结合和尿苷核苷酸诱导的该辅助因子的激活。


这些外消旋酶已被发现对udp -己糖、其n -乙酰化和糖醛酸形式以及udp -戊糖具有活性。由于它们涉及不同的途径和功能,对酶及其底物的混杂性和/或选择性的更深入的了解可能会导致药物和疫苗的设计以及抗生素和益生菌的开发。


udp -糖- 4-外消旋酶的结构、作用机理及底物混杂性等方面的研究进展作一综述。


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上海金畔生物科技有限公司是国内光电材料,纳米材料,聚合物;化学试剂供应商;专业于科研试剂的研发生产销售。供应有机发光材料(聚集诱导发光材料)和发光探针(磷脂探针和酶探针)、碳量子点、金属纳米簇;嵌段共聚物等一系列产品。

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UDP-sugar 4-epimerase (GalE)属于短链脱氢酶/还原酶(SDR)超家族,是Leloir途径中的一种酶。


它们已被证明在许多革兰氏阴性病原菌中是重要的毒力因子,并参与不同多糖结构的生物合成。


III型半乳糖血症是由人类GalE的有害突变引起的代谢性疾病。GalE和相关酶表现出不寻常的酶学、化学和立体化学性质;包括辅助因子NAD的不可逆结合和尿苷核苷酸诱导的该辅助因子的激活。


这些外消旋酶已被发现对udp -己糖、其n -乙酰化和糖醛酸形式以及udp -戊糖具有活性。由于它们涉及不同的途径和功能,对酶及其底物的混杂性和/或选择性的更深入的了解可能会导致药物和疫苗的设计以及抗生素和益生菌的开发。


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UDP糖|超嗜热的海洋热托甲真细菌的udp -己糖4-异丙基酶底物混杂的结构基础

udp -半乳糖4-异丙基酶(GalE)催化udp -葡萄糖(UDP-Glc)和udp -半乳糖(UDP-Gal)的相互转化,是d-半乳糖代谢Leloir途径的关键步骤。


虽然GalE广泛分布于原核生物和真核生物中,但关于超嗜热GalE的信息很少。我们在大肠杆菌中过表达了TM0509基因,并对编码的蛋白质进行了表征。


为了进一步研究该酶催化功能的分子基础,我们测定了与UDP-Glc结合的TMGalE和TMGalE的晶体结构,其分辨率分别为1.9 Å和2.0 Å。酶被确定为同型二聚体,分子量为70 kDa。该酶能在较高温度下可逆地催化UDP-GalNAc/UDP-GlcNAc和UDP-Gal/UDP-Glc的异丙基化反应,最佳反应温度和pH分别为80℃和7.0。


我们的数据表明,TM0509是一种参与d-半乳糖代谢的udp -半乳糖- 4-异丙基酶;因此,本研究首次详细描述了一次超高温GalE。


此外,TMGalE的混杂底物特异性,比e.c oli GalE更类似于人类GalE,支持TMGalE可能在半乳糖代谢进化中表现出糖-外聚酶的最早形式的观点。

UDP糖|超嗜热的海洋热托甲真细菌的udp -己糖4-异丙基酶底物混杂的结构基础

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udp -半乳糖4-异丙基酶(GalE)催化udp -葡萄糖(UDP-Glc)和udp -半乳糖(UDP-Gal)的相互转化,是d-半乳糖代谢Leloir途径的关键步骤。


虽然GalE广泛分布于原核生物和真核生物中,但关于超嗜热GalE的信息很少。我们在大肠杆菌中过表达了TM0509基因,并对编码的蛋白质进行了表征。


为了进一步研究该酶催化功能的分子基础,我们测定了与UDP-Glc结合的TMGalE和TMGalE的晶体结构,其分辨率分别为1.9 Å和2.0 Å。酶被确定为同型二聚体,分子量为70 kDa。该酶能在较高温度下可逆地催化UDP-GalNAc/UDP-GlcNAc和UDP-Gal/UDP-Glc的异丙基化反应,最佳反应温度和pH分别为80℃和7.0。


我们的数据表明,TM0509是一种参与d-半乳糖代谢的udp -半乳糖- 4-异丙基酶;因此,本研究首次详细描述了一次超高温GalE。


此外,TMGalE的混杂底物特异性,比e.c oli GalE更类似于人类GalE,支持TMGalE可能在半乳糖代谢进化中表现出糖-外聚酶的最早形式的观点。

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