Crystallographic studies on the structure-function relationships in triosephosphate isomerase, Acta Universitatis Ouluensis A Scientiae Rerum Naturalium 400

Trioosifosfaatti-isomeraasin (TIM) kaltaiset proteiinit muodostavat laajan proteiiniperheen, jonka jäsenistä suurin osa on entsyymejä. Aminohappojärjestykseltään monet näistä proteiineista eroavat toisistaan huomattavasti, mutta ne laskostuvat hyvin samankaltaisesti. Tätä (ba)8-rakennetta käyttävät monet erilaiset entsyymit, ja se tarjoaa mahdollisuuksia sekä luonnon evoluutiolle että proteiinisuunnittelulle uusien entsyymien luomiseen, koska katalyyttinen keskus ja rakennetta stabiloivat osat ovat kaukana toisistaan. Nykytiedon mukaan näyttää todennäköiseltä, että ainakin suurin osa TIM-perheen jäsenistä on kehittynyt yhteisestä kantamuodosta.TIM:ä voidaan pitää oppikirjaentsyyminä, sillä sen katalyyttisiä ominaisuuksia ja rakenteen ja toiminnan välisiä suhteita on tutkittu vuosikymmeniä. Silti vieläkään ei ymmärretä täysin, mitkä rakennepiirteet tekevät TIM:stä ja muista entsyymeistä niin ylivertaisia katalyyttejä. TIM koostuu 2 identtisestä 250 aminohapon alayksiköstä. Se katalysoi glykolyysissä dihydroksiasetonifosfaatin ja glyseraldehydi-3-fosfaatin välisen käänteisen reaktion. Reaktion perusteet tunnetaan hyvin, mutta esimerkiksi protoninsiirtovaiheiden yksityiskohdista käydään edelleen keskustelua 3 mahdollisen reitin välillä. Tärkeä kysymys on myös se, kuinka entsyymi sieppaa erittäin stabiilin protonin substraatin hiiliatomilta.Tässä työssä selvitettiin TIM:n rakenne-toimintasuhteita röntgenkristallografian keinoin. Tärkeimpiä löydöksiä ovat asparagiini 11:n katalyyttinen tehtävä, katalyyttisen glutamaatin ja substraatin liikkuvuuden merkitys katalyysille ja erittäin lyhyt vetysidos katalyyttisen glutamaatin ja siirtymätila-analogi 2-fosfoglykolaatin välillä. Mielenkiintoisia tuloksia saatiin myös evoluutiossa säilyneen suolasillan merkityksestä TIM:n stabiiliudelle ja laskostumiselle sekä substraattia sitovan silmukan avautumisesta reaktion loppuvaiheessa.

ISBN-10:
951-42-7008-8
Kieli:
ENG
Tekijät:
Kursula Inari
Tuotekoodi 013257
12,00 €