Ribonukleotid reduktáza
Ribonukleotid difosfátreduktáza
Struktura homodimerní podjednotky R2 ribonukleotid difosfátreduktázy E. coli ( PDB 1AV8 )
| Č. ES | ES |
|---|---|
| Číslo CAS | |
| Kofaktor (y) | Fe |
| IUBMB | Vstup IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz pohled |
| BRENDA | Vstup BRENDA |
| KEGG | KEGG vstup |
| MetaCyc | Metabolická cesta |
| PRIAM | Profil |
| PDB | Struktury |
| JÍT | AmiGO / EGO |
| Č. ES | ES |
|---|---|
| Číslo CAS | |
| Kofaktor (y) | Spol |
| IUBMB | Vstup IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz pohled |
| BRENDA | Vstup BRENDA |
| KEGG | KEGG vstup |
| MetaCyc | Metabolická cesta |
| PRIAM | Profil |
| PDB | Struktury |
| JÍT | AmiGO / EGO |
Ribonukleotid reduktázy ( RNR ) je oxidoreduktázy , která katalyzuje se reakce :
- ribonukleosid difosfát + redukovaný thioredoxin 2'-deoxyribonukleosid difosfát + oxidovaný thioredoxin + H 2 O ( EC a EC ) ;
- ribonukleosid trifosfát + redukovaný thioredoxin 2'-deoxyribonukleosid trifosfát + oxidovaný thioredoxin + H 2 O ( EC ) .
Tyto enzymy , které se použití železa nebo kobaltu jako kofaktor , se podílejí na výrobě de novo z deoxyribonukleotidů di- nebo trifosfáty z ribonukleotidů di- nebo trifosfáty, základní proces v biosyntéze z DNA a jeho opravu . Katalyzují omezující krok při syntéze deoxyribonukleotidfosfátů a tím kontrolují jejich buněčnou koncentraci. Proto se na ně vztahuje složitá sada předpisů, aby se během dělení buněk a opravy DNA udržel konstantní poměr DNA / buněčná hmotnost . Ribonukleotid reduktázy mají tu zvláštnost, že mají katalytickou operaci založenou na radikálním mechanismu. Substráty pro ribonukleotid difosfátreduktázu jsou ADP , GDP , CDP a UDP ; to je další enzym, thymidylátkinázy , který syntetizuje dTDP tím, že fosforylace z dTMP a nikoliv redukce m 5 UDP .
Klasifikace
Ribonukleotidové reduktázy jsou uspořádány do tří tříd, zaznamenaných od I do III . Všechny tyto třídy katalyzují stejný typ reakcí, ale liší se v proteinových doménách, které generují radikál , kovový kation metaloproteinové domény a donor elektronů.
- Třídy I RNR použít kation ze železa z dvojmocné Fe 2+ na železitý Fe 3+ generovat radikální tyrosyl . Redukce difosfátových nukleotidů probíhá za aerobních podmínek . Tato třída je rozdělena do třídy IA a třídy IB podle jejich způsobu regulace: třída IA je distribuována v eukaryotech , bakteriích a virech , zatímco třída IB se nachází v bakteriích; RNR třídy IB mohou také používat radikál produkovaný stabilizací binukleárního centra manganu .
- Třídy II RNR vytvářet radikál s použitím 5'-deoxyadenosylkobalamin (koenzym B 12 , jeden z aktivních forem vitaminu B 12 ) a mají jednodušší konstrukci než jiné třídy. Redukce di- nebo trifosfátových nukleotidů může probíhat za aerobních nebo anaerobních podmínek . Tato třída je distribuována v archaeách , bakteriích a bakteriofágech .
- Třída III RNR používají radikální glycyl produktu pomocí S -adénosylméthionine a clusteru Fe-S . Redukce nukleotid trifosfátů probíhá výhradně za anaerobních podmínek. Tato třída je distribuována v archaeách, bakteriích a bakteriofágech.
Buňka může mít několik tříd ribonukleotidreduktáza, jako je E. coli , který má obě třídy I a III RNRs.
Struktura ribonukleotidreduktáz třídy I.
Ribonukleotidové reduktázy třídy I se skládají ze dvou velkých podjednotek RNR1 a dvou malých podjednotek RNR2, které se spojují a tvoří heterodimerní tetramer. U lidí je podjednotka RNR1 kódována genem RRM1, zatímco podjednotka RNR2 je kódována dvěma izoformami , RNR2 a RNR2B. Každá podjednotka RNR1 obsahuje tři domény: v podstatě šroubovicovou doménu obsahující 220 N -koncových zbytků , velkou doménu obsahující 480 zbytků uspořádaných v α helixech a desetivláknových β sudech a malou doménu obsahující 70 zbytků uspořádaných ve struktuře α / β v pěti prameny. V databázi Pfam je druhá doména sama interpretována jako skládající se ze dvou subdomén: N -koncová oblast zcela tvořená α-helixy a delší C -koncová oblast mající strukturu β-barelu .
Poznámky a odkazy
- (in) W. Tong, D. Burdi, P. Riggs-Gelasco, S. Chen, D. Edmondson, BH Huynh, J. Stubbe, Han S., A. a J. Arvai Tainer , „ Charakterizace Y122F R2 z Escherichia coli ribonukleotidreduktázy o časově rozlišená fyzikální a biochemické metody a X-ray crystallography “ , Biochemistry , sv. 37, n o 17, 28.dubna 1998, str. 5840-5848 ( PMID 9558317 , DOI 10.1021 / bi9728811 , číst online )
- (in) Eduard Torrents, Patrick Aloy, Isidre Gibert a Francisco Rodríguez-Trelles , „ Ribonucleotide reductase: Divergent Evolution of an Ancient Enzyme “ , Journal of Molecular Evolution , sv. 55, n O 2 srpna 2002, str. 138-152 ( PMID 12107591 , DOI 10.1007 / s00239-002-2311-7 , číst online )
- (in) Stephen J. Elledge, Zheng Zhou a James B. Allen , „ Ribonukleotid reduktáza: regulace, regulace, regulace “ , Trends in Biochemical Sciences , sv. 17, n o 3, Březen 1992, str. 119-123 ( PMID 1412696 , DOI 10.1016 / 0968-0004 (92) 90249-9 , číst online )
- (in) John Herrick a Bianca Sclavi , „ Ribonukleotidreduktáza a regulace replikace DNA: starý příběh a starověké dědictví “ , Molecular Microbiology , sv. 63, n o 1, ledna 2007, str. 22-34 ( PMID 17229208 , DOI 10.1111 / j.1365-2958.2006.05493.x , číst online )
- (in) H. Eklund, pan Eriksson, U. Uhlin P. Nordlund a D. Logan , „ Ribonukleotidreduktáza: strukturní studie enzymu mají radikály “ , Biological Chemistry , sv. 378, n o 8, srpna 1997, str. 821-825 ( PMID 9377477 )
- (in) JoAnne Stubbe a Pam Riggs-Gelasco , „ Využití volných radikálů: tvorba a funkce tyrosylového radikálu v ribonukleotid reduktáze “ , Trends in Biochemical Sciences , sv. 23, n o 22, Listopadu 1998, str. 438-443 ( PMID 9852763 , DOI 10.1016 / S0968-0004 (98) 01296-1 , číst online )
- (in) DDD Pham, BJ Blachuta, H. Nichol a JJ Winzerling , „ Podjednotky ribonukleotidreduktázy od komára žluté zimnice, Aedes aegypti : Cloning and Expression “ , Insect Biochemistry and Molecular Biology , sv. 32, n o 9, září 2009, str. 1037-1044 ( PMID 12213240 , DOI 10.1016 / S0965-1748 (02) 00041-3 , číst online )
- (in) A. Jordan a P. Reichard , „ Ribonukleotid reduktáza “ , Annual Review of Biochemistry , sv. 67, 1998, str. 71 až 98 ( PMID 9759483 , DOI 10,1146 / annurev.biochem.67.1.71 , číst on-line )