Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Молибдоптериндер - молибденді және вольфрамды құрайтын ферменттердің көпшілігінде кездесетін кофакторлар класы. Молибдоптериннің синонимдері: МПТ және пираноптерин дитиолат. Бұл биомолекуланың номенклатурасы шатастыратын болуы мүмкін: Молибдоптериннің өзінде молибден жоқ; керісінше, бұл белсенді металлмен байланысатын лигандтың (птириннің) атауы. Молибдоптерин молибденмен комплекстелгеннен кейін толық лиганд әдетте молибден кофакторы деп аталады. Молибдоптерин пираноптериннен тұрады, бұл пиранды птерин сақинасына біріктірген пиранды қамтитын күрделі гетероцикл. Сонымен қатар, пиран сақинасында молибдо және вольфрам ферменттерінде лиганд ретінде қызмет ететін екі тиолат бар. Кейбір жағдайларда алкил фосфат тобы алкил дифосфат нуклеотидімен ауыстырылады. Молибдоптерин кофакторын құрайтын ферменттерге ксантин оксидазасы, ДМСО редуктазасы, сульфит оксидазасы және нитрат редуктазасы жатады. Молибдоптериндер жоқ молибденді құрайтын ферменттер - нитрогеназалар (азотты бекітетін ферменттер). Олардың құрамында темір күкірт орталығы бар, ол да молибденді қамтиды.
Molybdopterins are a class of cofactors found in most molybdenum containing and all tungsten containing enzymes. Synonyms for molybdopterin are: MPT and pyranopterin dithiolate. The nomenclature for this biomolecule can be confusing: Molybdopterin itself contains no molybdenum; rather, this is the name of the ligand (a pterin) that will bind the active metal. After molybdopterin is eventually complexed with molybdenum, the complete ligand is usually called molybdenum cofactor. Molybdopterin consists of a pyranopterin, a complex heterocycle featuring a pyran fused to a pterin ring. In addition, the pyran ring features two thiolates, which serve as ligands in molybdo and tungstoenzymes. In some cases, the alkyl phosphate group is replaced by an alkyl diphosphate nucleotide. Enzymes that contain the molybdopterin cofactor include xanthine oxidase, DMSO reductase, sulfite oxidase, and nitrate reductase. The only molybdenum containing enzymes that do not feature molybdopterins are the nitrogenases (enzymes that fix nitrogen). These contain an iron sulfur center of a very different type, which also contains molybdenum.
Биосинтез
Көптеген басқа кофакторлардан айырмашылығы, молибден кофакторы (Moco) қоректік зат ретінде қабылдана алмайды. Осылайша кофактор жаңадан биосинтезін қажет етеді. Молибден кофакторы биосинтезі төрт сатыда жүзеге асады: (i) нуклеотидтің, гуанозин трифосфатының (GTP) радикалдық медиацияланған циклизациясы (8S) - 3',8'-цикло-7,8'-дигидрогуанозин 5'-трифосфатына (3',8'-cH2GTP), (ii) циклдік пираноптирин монофосфатының (cPMP) 3',8'-cH2GTP-ден түзілуі, (iii) cPMP-нің молибдоптиринге (MPT) түрленуі, (iv) молибдаттың MPT-ге Моко түрінде енгізілуі. Бұл аралық пираноптерин одан кейін тағы үш ферменттің әсерімен молибдоптеринге айналады. Бұл түрлендіруде энедитиолат пайда болады, бірақ күкірттегі алмастырғыштар белгісіз. Күкірт цистеинилперсульфидтен темір күкірт ақуыздарының биосинтезін еске түсіретін тәсілмен жеткізіледі. Монофосфат аденолирленеді (АДФ-мен жұптасады) Mo немесе W-мен байланысу бағытындағы кофакторды белсендіретін қадамда. Бұл металдар олардың оксианиондары, молибдат және вольфрамтаты ретінде импортталады. Кейбір ферменттерде, мысалы, ксантин оксидазасында металл бір молибдоптеринге байланады, ал басқа ферменттерде, мысалы, DMSO редуктазасында металл екі молибдоптерин кофакторына байланады. Молибдоптеринді ферменттердің белсенді орындарын анықтау модельдері дитиолендер деп аталатын лигандтар класына негізделген.
Unlike many other cofactors, molybdenum cofactor (Moco) cannot be taken up as a nutrient. The cofactor thus requires de novo biosynthesis. Molybdenum cofactor biosynthesis occurs in four steps: (i) the radical mediated cyclization of nucleotide, guanosine triphosphate (GTP), to (8S)‑3',8‐cyclo‑7,8‑dihydroguanosine 5'‑triphosphate (3',8‑cH2GTP), (ii) the formation of cyclic pyranopterin monophosphate (cPMP) from the 3',8‑cH2GTP, (iii) the conversion of cPMP into molybdopterin (MPT), (iv) the insertion of molybdate into MPT to form Moco. This intermediate pyranopterin is then converted to the molybdopterin via the action of three further enzymes. In this conversion, the enedithiolate is formed, although the substituents on sulfur remain unknown. Sulfur is conveyed from cysteinyl persulfide in a manner reminiscent of the biosynthesis of iron sulfur proteins. The monophosphate is adenylated (coupled to ADP) in a step that activates the cofactor toward binding Mo or W. These metals are imported as their oxyanions, molybdate, and tungstate. In some enzymes, such as xanthine oxidase, the metal is bound to one molybdopterin, whereas, in other enzymes, e. g., DMSO reductase, the metal is bound to two molybdopterin cofactors. Models for the active sites of enzymes molybdopterin containing enzymes are based on a class of ligands known as dithiolenes.
Вольфрам туындылары
Кейбір бактериялық оксидоредуктазалар вольфрамды молибденге ұқсас тәсілмен, оны молибдоптермен вольфрам птерин кешенінде пайдаланады. Осылайша, молибдоптерин молибденмен немесе вольфраммен кешендесуі мүмкін. Тонгстен ферменттерді пайдалана отырып, әдетте еркін карбоксил қышқылдарын альдегидтерге дейін қайтарады. Тұңғыш рет табылған вольфрам ферментінің пайда болуына селеннің де (қалай пайда болғаны белгісіз) болуы керек. Бұл жағдайда вольфрам-селен жұбы ферменттерді қажет ететін кейбір молибден кофакторының молибден күкірт жұбымен ұқсас жұмыс істейді деп болжанады. Бактериялардан алынған ксантин дегидрогеназасы бар вольфрам құрамында вольфрам молибдоптерині және ақуызға байланбаған селен бар екені анықталса да (осылайша селенцистеин немесе селенометионин түріндегі селен болуы мүмкін емес), вольфрам селен молибдоптерині кешені нақты сипатталмаған.
Some bacterial oxidoreductases use tungsten in a similar manner as molybdenum by using it in a tungsten pterin complex, with molybdopterin. Thus, molybdopterin may complex with either molybdenum or tungsten. Tungsten using enzymes typically reduce free carboxylic acids to aldehydes. The first tungsten requiring enzyme to be discovered also requires selenium (though the precise form is unknown). In this case, the tungsten selenium pair has been speculated to function analogously to the molybdenum sulfur pairing of some molybdenum cofactor requiring enzymes. Although a tungsten containing xanthine dehydrogenase from bacteria has been found to contain tungsten molybdopterin and also non protein bound selenium (thus removing the possibility of selenium in selenocysteine or selenomethionine form), a tungsten selenium molybdopterin complex has not been definitively described.
Молибдоптеринді пайдаланатын ферменттер
Молибдоптеринді кофактор немесе протездік топ ретінде пайдаланатын ферменттер төменде берілген. Молибдоптерин: Ксантин оксидазасының, DMSO редуктазасының, сульфит оксидазасының, нитрат редуктазасының, этилбензол дегидрогеназасының, глицеральдегид 3 фосфат ферродоксин оксидоредуктазасының, респираторлық арсенатты редуктазаның, көміртектек тотығын дегидрогеназасының, альдегид оксидазасының кофакторы. Протездік топ: формат дегидрогеназасы, пурин гидроксилазасы, тиосульфат редуктазасы.
Enzymes that use molybdopterin as cofactor or prosthetic group are given below. Molybdopterin is a: