Хлорамфеникол ацетилтрансфераза ферментінің құрылымы және қасиеттері
Chloramphenicol acetyltransferase
Хлорамфеникол ацетилтрансфераза ферменті – бактерияларда антибиотикке төзімділікті қамтамасыз етеді. Құрылымы, қатысу механизмі, және маңызы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Ферменттер класы
Class of enzymes
Хлорфениколь ацетилтрансферазасы (CAT) – антибиотик хлорамфениколды заласыздандыратын және бактерияларда хлорамфениколқа қарсы тұруға жауапты бактериялық фермент. Бұл фермент ацетил-КоА-дан ацетил тобын хлорамфеникольге ковалентті түрде қосады, бұл хлорамфениколдың рибосомаларға байланысуына кедергі келтіреді. Ферменттің С-терминалды бөлігінде орналасқан гистидин қалдығы оның катализдік механизмінде маңызды рөл атқарады. Хлорфениколь байланысқан *Escherichia coli* ферментінің III типінің кристалдық құрылымы анықталды. CAT – бірдей субъединицалардан тұратын тример (мономер Mr 25 000), ал тримерлік құрылым бірнеше сутегі байланыстары арқылы тұрақтандырылады, олардың кейбіреулері субъединица интерфейсі арқылы бета-парақтың кеңеюіне әкеледі. Хлорфеникол тримердің жанындағы субъединицалардың шекарасында орналасқан терең қуысқа байланысады, сондықтан байланыс қуысын құрайтын қалдықтардың көпшілігі бір субъединицаға, ал катализдік маңызды гистидин – жанындағы субъединицаға жатады. His195 реакциядағы жалпы негіздік катализатор ретінде әрекет етуге қолайлы жағдайда орналасқан, ал қажетті таутомерлік тұрақтандыру негізгі тізбектің карбонил оттегімен ерекше өзара әрекеттесу арқылы қамтамасыз етіледі.
Chloramphenicol acetyltransferase (or CAT) is a bacterial enzyme that detoxifies the antibiotic chloramphenicol and is responsible for chloramphenicol resistance in bacteria. This enzyme covalently attaches an acetyl group from acetyl CoA to chloramphenicol, which prevents chloramphenicol from binding to ribosomes. A histidine residue, located in the C terminal section of the enzyme, plays a central role in its catalytic mechanism. The crystal structure of the type III enzyme from Escherichia coli with chloramphenicol bound has been determined. CAT is a trimer of identical subunits (monomer Mr 25,000) and the trimeric structure is stabilised by a number of hydrogen bonds, some of which result in the extension of a beta sheet across the subunit interface. Chloramphenicol binds in a deep pocket located at the boundary between adjacent subunits of the trimer, such that the majority of residues forming the binding pocket belong to one subunit while the catalytically essential histidine belongs to the adjacent subunit. His195 is appropriately positioned to act as a general base catalyst in the reaction, and the required tautomeric stabilisation is provided by an unusual interaction with a main chain carbonyl oxygen.
Қолдану
CAT промотордың деңгейін немесе оның тіндік ерекше экспрессиясын өлшеу үшін репортерлік жүйе ретінде қолданылады. CAT талдауы радиоактивті белгіленген хлорамфениколдың ТЖК пластинасында ацетилденуін қадағалауды қамтиды; CAT белсенділігі хлорамфениколдың ацетилденген формаларын іздеу арқылы анықталады, олар ацетилденбеген формаға қарағанда айтарлықтай жоғары жылдамдықпен қозғалады.
CAT is used as a reporter system to measure the level of a promoter or its tissue specific expression. The CAT assay involves monitoring acetylation of radioactively labeled chloramphenicol on a TLC plate; CAT activity is determined by looking for the acetylated forms of chloramphenicol, which have a significantly increased migration rate as compared to the unacetylated form.