Báo cáo khoa học: The duality of LysU, a catalyst for both Ap4A and Ap3A formation

The Duality of LysU, a Catalyst for Both Ap4A and Ap3A Formation

Tác giả: Michael Wright, Nonlawat Boonyalai, Julian A. Tanner, Alison D. Hindley, and Andrew D. Miller

Lĩnh vực: Hóa sinh, Sinh học phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá hoạt tính xúc tác kép của enzyme lysyl-tRNA synthetase (LysU) từ vi khuẩn Escherichia coli, cho thấy khả năng xúc tác đồng thời cho cả hai phản ứng tạo Ap4A (diadenosine 5′,5”’-P¹,P⁴-tetraphosphate) và Ap3A (diadenosine 5′,5”-P¹,P³-triphosphate). Thông qua các thí nghiệm sắc ký trao đổi ion, các nhà nghiên cứu đã chứng minh LysU ban đầu tạo Ap4A từ ATP, sau đó chuyển hóa Ap4A thành Ap3A. Cơ chế này liên quan đến sự đảo ngược một phần của bước tạo Ap4A và sự hiện diện của phosphate để bẫy các chất trung gian. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh sự tồn tại của LysU ở hai dạng, được phosphoryl hóa và không được phosphoryl hóa, với dạng được phosphoryl hóa cho thấy độ bền cơ học cao hơn. Dù hiệu quả xúc tác không thay đổi đáng kể, phát hiện này gợi ý một mối liên hệ tiềm năng giữa trạng thái phosphoryl hóa và hoạt tính xúc tác kép của LysU.

Mục lục chi tiết:

• The duality of LysU, a catalyst for both Ap4A and Ap3A formation
• Keywords
• Correspondence
• Scheme 1. LysU-catalysed Ap4A and Ap3A synthesis.
• (Ap4A) synthase, and the production of Ap4A under conditions of cellular stress appears to be a primary function [4–7].
• The synthesis of Ap4A catalysed by LysU occurs in two steps (Scheme 1).
• Most previous studies of LysU catalysis have focused on Ap4A synthase activity, but there have also been several reports concerning the unexpected coisolation of diadenosine 5′,5”’-P¹,P³-triphosphate (Ap3A) from LysU catalysis mixtures [8,9,13,14].
• Results and Discussion
• Ap4A/Ap3A synthase duality
• Fig. 1. (A) Ion exchange HPLC measurement of mononucleotide and dinucleotide levels observed in a LysU catalysis mixture containing 5 mM ATP over 2 h.
• Fig. 2. Evidence for LysU catalytic duality.
• Roles of dualities
• Conclusion
• Experimental procedures
• General
• Ion exchange HPLC assays
• HA column
• Malachite green assay
• Anti-threonine western blot
• Radioactive [¹⁴C]ATP turnover assay
• ¹H-NMR assays
• AMMPR-coupled assay
• Acknowledgements
• References