Terpene synthases (TPS) require div

Terpene synthases (TPS) require divalent metal ion co-factors, typically magnesium, that are bound by a canonical DDXXD motif, as well as a putative second, seemingly less well conserved and understood (N/D)DXX(S/T)XXXE motif. Given the role of the Ser/Thr side chain hydroxyl group in ligating one of the three catalytically requisite divalent metal ions and the loss of catalytic activity upon substitution with Ala, it is surprising that Gly is frequently found in this ‘middle’ position of the putative second divalent metal binding motif in plant TPS. Herein we report mutational investigation of this discrepancy in a model plant diterpene cyclase, abietadiene synthase from Abies grandis (AgAS). Substitution of the corresponding Thr in AgAS with Ser or Gly decreased catalytic activity much less than substitution with Ala. We speculate that the ability of Gly to partially restore activity relative to Ala substitution for Ser/Thr stems from the associated reduction in steric volume enabling a water molecule to substitute for the hydroxyl group from Ser/Thr, potentially in a divalent metal ion coordination sphere. In any case, our results are consistent with the observed conservation pattern for this putative second divalent metal ion binding motif in plant TPS.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Synthases เทอร์พีน (TPS) ต้อง divalent โลหะไอออนร่วมปัจจัย โดยปกติแมกนีเซียม ที่ถูกผูกไว้ โดยแปลน DDXXD มาตรฐาน รวมทั้งสอง putative ดูเหมือนว่าน้อยดีอยู่ และเข้าใจ (N/D) DXX(S/T) XXXE แปลน กำหนดบทบาทของ Ser/Thr ด้านสายไฮดรอกซิลกลุ่ม ligating หนึ่งในสามจำเป็น catalytically divalent โลหะประจุและขาดทุนของกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาเมื่อทดแทนกับอลา ความตื่นเต้นว่า Gly จะพบบ่อยในตำแหน่ง 'กลาง' ของแปลนรวมโลหะสอง divalent putative โรงงาน TPS ซึ่งเราสามารถรายงานตรวจสอบนี้ความขัดแย้งในแบบจำลองพืช diterpene cyclase, abietadiene synthase จาก grandis Abies (AgAS) mutational ทดแทนของ Thr ที่สอดคล้องกันใน AgAS กับ Ser หรือ Gly ลดกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยามากน้อยกว่าแทนด้วย Ala. เราคาดการณ์ว่า ความสามารถของ Gly บางส่วนคืนกิจกรรมสัมพันธ์แทนอลาสำหรับ Ser/Thr ลำต้นจากลดสัมพันธ์ steric ปริมาณโมเลกุลน้ำไปแทนกลุ่มไฮดรอกซิลจาก Ser/Thr ในทรงกลมโลหะไอออน divalent ประสานงานอาจเปิดใช้งาน ผลของเราจะสอดคล้องกับรูปแบบการอนุรักษ์สังเกตสำหรับนี้ putative สองไอออนโลหะ divalent รวมแปลนโรงงาน TPS

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

terpene synthases (TPS) จำเป็นต้องใช้โลหะ divalent ไอออนร่วมปัจจัยโดยทั่วไปแมกนีเซียมที่จะผูกพันตามบรรทัดฐาน DDXXD ยอมรับเช่นเดียวกับสองสมมุติอนุรักษ์ดีดูเหมือนจะน้อยลงและเข้าใจ (N / A) Dxx (S / T) XXXE แม่ลาย ที่ได้รับบทบาทของ Ser / โซ่ข้างที่นั่นมักซ์พลังค์ในฟันที่หนึ่งในสามของไอออนโลหะ divalent จำเป็นเร่งปฏิกิริยาและการสูญเสียของการเร่งปฏิกิริยาเมื่อทดแทนด้วย Ala ก็น่าแปลกใจที่ Gly พบบ่อยในนี้ 'กลาง' ตำแหน่งของ โลหะ divalent สองสมมุติบรรทัดฐานผูกพันในโรงงาน TPS ในที่นี้เรารายงานการสอบสวน mutational ของความแตกต่างนี้ในรูปแบบโรงงาน diterpene เคลส, เทสจาก Abies abietadiene grandis (Agas) ทดแทนที่นั่นที่สอดคล้องกันใน Agas กับ Ser หรือ Gly ลดลงการเร่งปฏิกิริยาน้อยกว่าทดแทนกับ Ala. เราคาดการณ์ว่าความสามารถของ Gly บางส่วนเรียกคืนกิจกรรมสัมพันธ์กับการทดแทน Ala สำหรับ Ser / Thr เกิดจากการลดลงของปริมาณที่เกี่ยวข้อง steric การเปิดใช้งาน โมเลกุลน้ำเพื่อทดแทนกลุ่มไฮดรอกซิจาก Ser / Thr, อาจเกิดขึ้นในโลหะทรงกลมประสานงาน divalent ไอออน ในกรณีใด ๆ ผลของเรามีความสอดคล้องกับรูปแบบการอนุรักษ์สังเกตโลหะ divalent สองสมมุตินี้ไอออนบรรทัดฐานผูกพันในโรงงาน TPS

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เทอร์ปีน ( TPS ) แต่ไม่ต้องมีปัจจัยร่วมไอออนของโลหะแมกนีเซียมขนาดปกติที่ถูกผูกไว้โดยโมทีฟ ddxxd Canonical เช่นเดียวกับที่สองซึ่งดูเหมือนจะน้อยลง ด้วยการอนุรักษ์และเข้าใจ ( N / D ) dxx ( S / T ) xxxe บรรทัดฐานได้รับบทบาทของเซอร์ / Thr ด้านโซ่กลุ่มไฮดรอกซิลใน ligating หนึ่งในสามของขนาด catalytically าไอออนโลหะและการสูญเสียฤทธิ์เมื่อทดแทนด้วยอ่า มันน่าแปลกใจที่ GLY มักพบในนี้ ' กลาง ' ตำแหน่งที่สองซึ่งโลหะขนาดผูกโมทีฟใน TPS พืชในที่นี้เรารายงานการสอบสวนเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของความแตกต่างนี้ในรูปแบบไดเทอร์ปีน ไซเคลส abietadiene synthase จากพืช , abies สัก ( าส ) ทดแทนช่วงที่สอดคล้องกันในาส กับ เซอร์ หรือ GLY ลดลงความว่องไวน้อยกว่าทดแทนกับเอ๋เราคาดการณ์ว่า ความสามารถที่จะเรียกคืนบางส่วนของ GLY กิจกรรมสัมพันธ์กับเอ๋ ชดเชยเซอร์ / Thr เกิดจากการลดระดับเสียงที่เอทำให้โมเลกุลน้ำแทนกลุ่มไฮดรอกซิลจากเซอร์ / Thr ซ่อนเร้นในการประสานงานขนาดไอออนของโลหะทรงกลม ในกรณีใด ๆผลของเราจะสอดคล้องกับการอนุรักษ์รูปแบบนี้ซึ่งสังเกตสองขนาดไอออนโลหะผูกโมทีฟใน TPS พืช .