構造生物学的な触媒過程とは? わかりやすく解説

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構造生物学的な触媒過程

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/02/21 03:05 UTC 版)

リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ」の記事における「構造生物学的な触媒過程」の解説

立体構造明らかになる同時にサブユニット機能についても明らかになった。Form Iにおける大サブユニットカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ活性有する触媒部位有し小サブユニット機能未知部分が多いが反応調節行なっているのではないか考えられている。小サブユニットの無いForm I RubisCOでは活性1%程度落ち込むことが大腸菌発現系を用いた研究わかっており、何らかの形でカルボキシラーゼ活性に関わっていることも示唆された。 Form IIIIIサブユニットForm I 大サブユニットと同様、触媒部位有しており、基本的には以下に述べ基質結合過程に従うと考えられる触媒過程における最も多く反応中間体得られているのはホウレンソウForm I RubisCOである。 RubisCOへの基質結合に際して、まずK201(大サブユニットアミノ酸配列201番目のリシン)が二酸化炭素によってカルバミル化されるカルバミル化されたK201、D203(アスパラギン酸)、E204(グルタミン酸)によってマグネシウムイオンが水素結合により配位されRubisCO活性型をとる。 2-カルボキシアラビニトール1,5-ビスリン酸(RuBPと構造良く似た糖;CABP)は以下の水素結合によりRubisCO結合する。1位炭素配位した酸素とK175およびマグネシウムイオン 3位炭素配位した酸素カルバミル化したK201、H327(ヒスチジン)およびマグネシウムイオン 5位炭素配位した酸素とH327 1位リン酸配位した酸素とK334 リブロース1,5-ビスリン酸の3-オキソ中間体2位炭素カルボキシル基(すなわち取り込まれ二酸化炭素)に該当するCABPの2位カルボキシル基はマグネシウムイオンと水素結合する。 リシンへの二酸化炭素配位、マグネシウムイオン、CABPが結合するとloop6と呼ばれる通常活性中心かぶさるように存在している部位コンフォメーション変化し、生成物開放できるようにopen構造になる。 2分子の3-ホスホグリセリン酸が配位しているケースでもloop6はopen構造取っている。 これらの反応過程において注意すべきなのは、K201にカルバミル化される二酸化炭素基質として取り込まれるわけではない、という点である。基質として取り込まれるべき二酸化炭素は、Mg2+-CO2複合体および糖が配位したときに、3-オキソ中間体となるようリブロース1,5-ビスリン酸2位カルボキシル化される。

※この「構造生物学的な触媒過程」の解説は、「リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ」の解説の一部です。
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