Báo cáo Y học: Amphipathic property of free thiol group contributes to an increase in the catalytic efficiency of carboxypeptidase Y

Amphipathic Property of Free Thiol Group Contributes to an Increase in the Catalytic Efficiency of Carboxypeptidase Y

Tác giả: Joji Mima, Giman Jung, Takuo Onizuka, Hiroshi Ueno and Rikimaru Hayashi

Lĩnh vực: Division of Applied Life Sciences, Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Japan

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khảo sát vai trò của nhóm thiol tự do tại vị trí Cys341 trong enzyme carboxypeptidase Y (CPY) của Saccharomyces cerevisiae. CPY là enzyme thủy phân peptide và protein ở đầu C-terminal, thuộc họ serine carboxypeptidase. Vị trí Cys341, nằm trên bề mặt có thể tiếp cận dung môi của túi liên kết cơ chất S1, được thay thế bằng các axit amin khác nhau thông qua kỹ thuật đột biến định hướng. Phân tích động học cho thấy các axit amin phân cực tại vị trí 341 làm tăng Km, trong khi các axit amin kỵ nước làm giảm Km, cho thấy Cys341 có thể tham gia vào sự hình thành phức hợp Michaelis thông qua tương tác kỵ nước. Các đột biến C341G và C341S cho thấy giá trị kcat cao hơn đáng kể với các cơ chất có chuỗi bên P1 kỵ nước, gợi ý rằng tính chất không kỵ nước của Gly hoặc Ser mang lại sự linh hoạt hoặc bất ổn định cho túi S1, góp phần tăng giá trị kcat. Nghiên cứu đề xuất vai trò kép cho Cys341: (a) tính kỵ nước của nó tham gia vào việc hình thành phức hợp Michaelis với các cơ chất kỵ nước, duy trì sự hạn chế về không gian không thuận lợi trong túi S1; (b) tương tác của nó với vòng imidazole của His397 góp phần tăng tốc độ phản ứng bằng cách ổn định trạng thái trung gian tứ diện trong trạng thái chuyển tiếp.