Bacterial flavoprotein monooxygenase YxeK salvages toxic
<i>S</i>
‐(2‐succino)‐adducts via oxygenolytic C–S bond cleavage
作者:Arne Matthews、Julia Schönfelder、Simon Lagies、Erik Schleicher、Bernd Kammerer、Holly R. Ellis、Frederick Stull、Robin Teufel
DOI:10.1111/febs.16193
日期:2022.2
N-acetyl-S-(2-succino)cysteine was proposed to depend on the predicted flavoprotein monooxygenase YxeK. Here, we characterize YxeK and verify its role in S-(2-succino)-adduct detoxification and sulfur metabolism. Detailed biochemical and mechanistic investigation of YxeK including 18O-isotope-labeling experiments, homology modeling, substrate specificity tests, site-directed mutagenesis, and (pre-)steady-state
含硫醇的亲核试剂如半胱氨酸与柠檬酸循环中间体富马酸盐自发反应形成S- (2-琥珀酸)-加合物。在枯草芽孢杆菌中,最近已经确定了一种由yxe操纵子编码的补救途径,用于解毒和利用这些化合物作为硫源。该路线涉及将S- (2-琥珀酸) 半胱氨酸乙酰化为 N-乙酰-2-琥珀半胱氨酸,在最后的脱乙酰化步骤提供半胱氨酸之前,其可能转化为草酰乙酸和 N-乙酰半胱氨酸。N-乙酰-S的 C-S 键的临界氧化断裂-(2-琥珀酸)半胱氨酸被提议依赖于预测的黄素蛋白单加氧酶 YxeK。在这里,我们表征 YxeK 并验证其在S -(2-succino)-加合物解毒和硫代谢中的作用。YxeK 的详细生化和机制研究,包括18 个O 同位素标记实验、同源性建模、底物特异性测试、定点诱变和(前)稳态动力学,可深入了解酶的作用机制,这可能涉及用于 C-S 键氧解的非经典黄素-N5-过氧化物物种。