Введение

Класс ферментов

Хлорамфениколовая ацетилтрансфераза (или КАТ) — бактериальный фермент, который детоксифицирует антибиотик хлорамфеникол и обуславливает устойчивость бактерий к хлорамфениколу. Этот фермент ковалентно присоединяет ацетильную группу от ацетил-КоА к хлорамфениколу, что предотвращает связывание хлорамфеникола с рибосомами. Гистидиновый остаток, расположенный в C-концевом участке фермента, играет центральную роль в его каталитическом механизме. Кристаллическая структура фермента типа III из Escherichia coli с присоединенным хлорамфениколом была определена. КАТ представляет собой тример, состоящий из идентичных субъединиц (мономер Mr 25 000), а тримерная структура стабилизируется рядом водородных связей, некоторые из которых приводят к расширению бета-листа на границе между субъединицами. Хлорамфеникол связывается в глубоком кармане, расположенном на границе между соседними субъединицами тримера, таким образом, что большинство аминокислотных остатков, формирующих связывающий карман, принадлежат одной субъединице, в то время как каталитически важный гистидин принадлежит соседней субъединице. His195 занимает подходящее положение для действия в качестве общего основного катализатора в реакции, а необходимая таутомерная стабилизация обеспечивается необычным взаимодействием с карбонильным кислородом основной цепи.

Применение

CAT используется в качестве репортерной системы для измерения уровня активности промотора или его тканеспецифической экспрессии. CAT-анализ включает в себя мониторинг ацетилирования радиоактивно меченого хлорамфеникола на ТСХ-пластинке; активность CAT определяется по наличию ацетилированных форм хлорамфеникола, которые демонстрируют значительно более высокую скорость миграции по сравнению с неацетилированной формой.