Enzymology and Evolution of the Pyruvate Pathway to 2-Oxobutyrate in
<i>Methanocaldococcus jannaschii</i>
作者:Randy M. Drevland、Abdul Waheed、David E. Graham
DOI:10.1128/jb.00166-07
日期:2007.6.15
broad-specificity enzyme, isopropylmalate dehydrogenase (MJ0720), catalyzed the oxidative decarboxylation of beta-isopropylmalate, beta-methylmalate, and d-malate. Combined with these results, phylogenetic analysis suggests that the pyruvate pathway to 2-oxobutyrate (an alternative to threonine dehydratase in isoleucine biosynthesis) evolved several times in bacteria and archaea. The enzymes in the isopropylmalate
古代甲烷甲烷球菌使用三种不同的2-含氧酸延长途径,这些途径延长了亮氨酸,异亮氨酸和辅酶B生物合成中前体的链长。在这些途径的每一种中,乌头酸酶型水解酶催化羟酸异构化反应。詹氏甲烷球菌的基因组序列编码形成水解酶的每个大亚基和小亚基的两个同源物,但是这些基因不是共转录的。这些基因彼此之间比以前表征的苹果酸异丙酯异构酶或高纯硝酸酶基因更相似。为了鉴定这些同源物的功能,亚单位的四种组合在大肠杆菌中异源表达,纯化并重建以产生全酶的铁硫中心。只有MJ0499和MJ1277蛋白的组合才能催化苹果酸异丙酯和柠檬酸酯的异构化反应。该对还使用柠檬酸柠檬酸酯和马来酸酯催化水合半反应。另一种广泛特异性的酶,苹果酸异丙酯脱氢酶(MJ0720)催化β-异丙基苹果酸,β-甲基苹果酸和d-苹果酸的氧化脱羧。结合这些结果,系统发育分析表明,丙酮酸通向2-氧代丁酸的途径(异亮氨酸生物合成中苏氨酸脱水酶的替代物)在细菌和古细菌中