Crystal structures of penicillin acylase enzyme-substrate complexes: structural insights into the catalytic mechanism 1 1Edited by K. Nagai

活动站点 青霉素酰胺酶 化学 立体化学 水解酶 氧阴离子孔 残留物(化学) 蛋白质结构 基质(水族馆) 生物化学 生物 生态学 固定化酶
作者
Colin E. McVey,Martin A. Walsh,Guy Dodson,Keith S. Wilson,J.A. Brannigan
出处
期刊:Journal of Molecular Biology [Elsevier BV]
卷期号:313 (1): 139-150 被引量:154
标识
DOI:10.1006/jmbi.2001.5043
摘要

The crystal structure of penicillin G acylase from Escherichia coli has been determined to a resolution of 1.3 A from a crystal form grown in the presence of ethylene glycol. To study aspects of the substrate specificity and catalytic mechanism of this key biotechnological enzyme, mutants were made to generate inactive protein useful for producing enzyme-substrate complexes. Owing to the intimate association of enzyme activity and precursor processing in this protein family (the Ntn hydrolases), most attempts to alter active-site residues lead to processing defects. Mutation of the invariant residue Arg B263 results in the accumulation of a protein precursor form. However, the mutation of Asn B241, a residue implicated in stabilisation of the tetrahedral intermediate during catalysis, inactivates the enzyme but does not prevent autocatalytic processing or the ability to bind substrates. The crystal structure of the Asn B241 Ala oxyanion hole mutant enzyme has been determined in its native form and in complex with penicillin G and penicillin G sulphoxide. We show that Asn B241 has an important role in maintaining the active site geometry and in productive substrate binding, hence the structure of the mutant protein is a poor model for the Michaelis complex. For this reason, we subsequently solved the structure of the wild-type protein in complex with the slowly processed substrate penicillin G sulphoxide. Analysis of this structure suggests that the reaction mechanism proceeds via direct nucleophilic attack of Ser B1 on the scissile amide and not as previously proposed via a tightly H-bonded water molecule acting as a "virtual" base.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
奋斗的寄翠完成签到,获得积分10
刚刚
3秒前
29完成签到,获得积分10
4秒前
quhayley发布了新的文献求助10
4秒前
风中的怜阳完成签到,获得积分10
6秒前
莫莫完成签到 ,获得积分10
9秒前
sun发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Loooong完成签到,获得积分0
11秒前
AllRightReserved应助毛毛哦啊采纳,获得10
13秒前
BioGO发布了新的文献求助10
14秒前
磊磊猪完成签到,获得积分10
16秒前
无限小霜完成签到,获得积分0
16秒前
越过山丘完成签到,获得积分10
16秒前
奋斗信封完成签到,获得积分10
17秒前
牟泓宇完成签到 ,获得积分10
17秒前
dddd完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
wjw完成签到,获得积分10
19秒前
创伤章鱼完成签到 ,获得积分10
20秒前
时尚的哈密瓜完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
柠溪完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
zy完成签到 ,获得积分10
27秒前
毛毛哦啊完成签到,获得积分10
27秒前
lemonkim完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
Suttier完成签到 ,获得积分10
29秒前
NatureScience完成签到,获得积分10
29秒前
乐空思应助小杨采纳,获得50
30秒前
冰夜雨完成签到,获得积分10
31秒前
YX发布了新的文献求助10
32秒前
淡淡士晋完成签到,获得积分20
33秒前
852应助11111采纳,获得10
35秒前
张zhang完成签到 ,获得积分10
35秒前
YNILY完成签到 ,获得积分10
36秒前
jgs发布了新的文献求助10
37秒前
青衣完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6515809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308884
关于积分的说明 17758442
捐赠科研通 5617887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925152
邀请新用户注册赠送积分活动 1902153
关于科研通互助平台的介绍 1763488