 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Биологический синтез 22-й аминокислоты – пирролизина
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Биологический синтез 22-й аминокислоты – пирролизина
Практически все известные белки являются продуктами биохимической конденсации двадцати аминокислот. Четверть века назад 25 исследователи обнаружили двадцать первую протеиногенную аминокислоту – селеноцистеин, и около десятилетия назад – двадцать вторую – пирролизин.
До настоящего времени у исследователей не было представления о том, как такой необычный строительный блок образуется в клетке, однако исследователям из Технического Университета Мюнхена удалось определить строение ключевого фермента, вовлеченного в биосинтез пирролизина.
Рисунок из Angewandte Chemie, DOI:10.1002/ange.201106765
Белки играют ключевую роль в подавляющем большинстве процессов, связанных с обменом веществ. Строение белков весьма разнообразно, только в организме человека в обмене веществ задействовано около сотни тысяч различных типов белков, подавляющее большинство которых образовано остатками двадцати аминокислот. Лишь небольшая доля белков, играющих важную роль в тонких процессах метаболизма, имеет в своем составе остаток селеноцистеина – очень редкой 21-ой аминокислоты, впервые обнаруженной в 1986 году.
Неожиданностью для биохимиков было открытие в 2002 году двадцать второй протеиногенной аминокислоты – пирролизина, который был выделен из метанодышащих бактерий-архей семейства Methanosarcinaceae; генетический код этих организмов позволяет им встраивать пирролизин в растущую цепь белка в процессе трансляции. У этих архей содержащие пирролизин белки используются в процессах энергетического обмена. Пирролизин, располагается в каталитически активном центре функциональных белков и отвечает за их работу – в отсутствии пирролизина энергетический обмен у Methanosarcinaceae идет со значительными нарушениями.
В марте 2011 исследователи из Университета Огайо смогли частично расшифровать схему биосинтеза пирролизина. Был предложен следующий механизм – фермент Pyl катализирует первую стадию синтеза пирролизина за счет конвертации аминокислоты лизина в интермедиат – метилорнитин (metyhlornithine). Биохимикам из группы Михеля Гролля (Michael Groll) удалось установить кристаллическую структуру фермента PylВ с помощью рентгеноструктурного анализа.
К удивлению исследователей, им удалось «застать фермент на месте преступления» – рентгеноструктурный анализ был сделан с образца биологического катализатора, активный центр которого еще был занят продуктом реакции – метилорнитином. Это обстоятельство позволило не только определить строение PylВ, но и реконструировать схему образования метилорнитина из лизина.
Каталитическая трансформация лизина происходит с участием расположенных в активном центре четырех атомов железа и четырех атомов серы. По словам Гролля, реакция очень необычна, в лабораторных условиях невозможно осуществить одностадийный синтез метилорнитина исходя из лизина.
Особенности биохимической конверсии лизина в метилорнитин могут помочь исследователям понять, каким образом произошло изменение системы обмена веществ, позволившее бактериям производить необычную аминокислоту, остаток которой в белке, к тому же, способствует протеканию очень специфической реакции. Возможно, что полученная информация окажется полезной для исследователей, создающих «искусственные» ферменты, которые могут оказаться полезными для промышленной биотехнологии и биомедицины.
Помимо практического интереса к особенностям биосинтеза 22-ой аминокислоты, пирролизин может оказаться также важным и для фундаментальной науки. Биохимики, изучающие биосинтез пирролизина пытаются найти ответ на вопрос, почему все богатство белковых структур сводится в итоге к двадцати аминокислотам, хотя возможности генетического кода более широки (генетический код основан на 64 сочетаниях триплетов азотистых оснований, и лишь три из этих триплетов, как правило, не связаны ни с какими аминокислотами, обозначая конец биосинтеза белковой молекулы). Возможно, что дальнейшее изучение биохимии селеноцистеина и пирролизина сможет найти ответ и на этот вопрос.
Источник: Angewandte Chemie, DOI:10.1002/ange.201106765
Источник: http://www.chemport.ru
22.11.2011 14:34 | |
|
