| His-234是毛白杨对香豆酸 ∶ CoA连接酶的重要酶催化活性残基 |
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| 引用本文： | 任百光,李德峰,郑彩霞,盖颖,蒋湘宁,胡永林.His-234是毛白杨对香豆酸 ∶ CoA连接酶的重要酶催化活性残基[J].生物化学与生物物理进展,2013,40(11):1165-1172. |
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| 作者姓名： | 任百光 李德峰 郑彩霞 盖颖 蒋湘宁 胡永林 |
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| 作者单位： | 北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083,中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，北京 100101,北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083,北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083,北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083,中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，北京 100101 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划(863)(2011AA100203)和国家重点基础研究发展计划(973)(2011CB910300, 2011CB911100)资助项目 |
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| 摘 要： | 对香豆酸∶CoA连接酶(4-coumarate: coenzyme A ligase，4CL)是植物苯丙烷类代谢途径中的一个重要的酶．4CL以肉桂酸衍生物(香豆酸、咖啡酸、阿魏酸等)、ATP和CoA为底物合成相应的酰基-CoA酯，这些酰基-CoA酯是一系列重要化合物(如木质素)的前体．4CL的酶催化反应分两步进行：第一步以肉桂酸衍生物和Mg2 -ATP为底物合成酰基-AMP，第二步用CoA取代AMP，产生酰基-CoA酯，催化过程中酶的构象产生明显的变化．因为4CL在木质素的合成中所起的作用，这个酶是通过蛋白质工程方法改进林产品质量的重要靶标．我们通过X射线衍射技术，解析了毛白杨对香豆酸∶CoA连接酶1(Pt4CL1)与其中间产物对香豆酰-AMP的复合物晶体结构，与同家族成员结构比对，确定所获得的蛋白质结构为Pt4CL1催化第二步反应，即酰基-CoA酯合成的构象．结构分析表明：His-234残基在Pt4CL1的酶催化机理中起着多重作用，即通过侧链与AMP磷酸基团形成氢键，降低磷酸基团的负电荷，催化CoA的亲核取代反应；侧链可以采取两种不同的构象以调节CoA进入Pt4CL1的催化中心；His-234的侧链还可能夺取CoA巯基的质子，从而增强CoA的亲核反应活性．突变体酶活数据结果也显示His-234对Pt4CL1的活性非常重要，是Pt4CL1催化中心的活性残基．
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| 关 键 词： | 木质素合成，4CL，酶活机理，晶体结构，结构-功能关系 |
| 收稿时间： | 2013/2/26 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2013/4/24 0:00:00 |
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