Investigating the conservation pattern of a putative second terpene synthase divalent metal binding motif in plants.
Investigating the conservation pattern of a putative second terpene synthase divalent metal binding motif in plants.
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研究植物中假定的第二萜烯合酶二价金属结合基序的保守模式。
DOI：
10.1016/j.phytochem.2008.12.022
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发表时间：
2009-02
期刊：
影响因子：
3.8
通讯作者：
Peters RJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou K;Peters RJ
萜烯合酶 (TPS) 需要二价金属离子辅助因子，通常是镁，它们与典型的 DDXXD 基序以及假定的第二个、看似不太保守和理解的 (N/D)DXX(S/T)XXXE 基序结合。鉴于 Ser/Thr 侧链羟基在连接三种催化必需的二价金属离子之一中的作用以及用 Ala 取代后催化活性的损失，令人惊讶的是，Gly 经常出现在植物 TPS 中推定的第二个二价金属结合基序的“中间”位置。在这里，我们报告了模型植物二萜环化酶，来自大冷杉（AgAS）的松香二烯合酶中这种差异的突变研究。用 Ser 或 Gly 取代 AgAS 中相应的 Thr 所降低的催化活性远小于用 Ala 取代。我们推测，相对于用 Ala 取代 Ser/Thr，Gly 部分恢复活性的能力源于相关的空间体积减少，使水分子能够取代 Ser/Thr 中的羟基，可能在二价金属离子配位球中。无论如何，我们的结果与观察到的植物 TPS 中假定的第二个二价金属离子结合基序的保守模式一致。
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. Here 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.
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DOI：
10.1073/pnas.022627099
发表时间：
2002-01-22
影响因子：
11.1
作者：
Peters, RJ;Croteau, RB
通讯作者：
Croteau, RB
DOI：
10.1073/pnas.232591099
发表时间：
2002-11-26
影响因子：
11.1
作者：
Whittington, DA;Wise, ML;Christianson, DW
通讯作者：
Christianson, DW
影响因子：
11.6
作者：
Kampranis, Sotirios C.;Ioannidis, Daphne;Johnson, Christopher B.
通讯作者：
Johnson, Christopher B.
影响因子：
2.9
作者：
Peters, RJ;Carter, OA;Croteau, RB
通讯作者：
Croteau, RB
影响因子：
15
作者：
Peters, RJ;Ravn, MM;Croteau, RB
通讯作者：
Croteau, RB