Snapshots of C-S Cleavage in Egt2 Reveals Substrate Specificity and Reaction Mechanism.
Snapshots of C-S Cleavage in Egt2 Reveals Substrate Specificity and Reaction Mechanism.
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DOI：
10.1016/j.chembiol.2018.02.002
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发表时间：
2018-05-17
影响因子：
8.6
通讯作者：
Zhang YJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Irani S;Naowarojna N;Tang Y;Kathuria KR;Wang S;Dhembi A;Lee N;Yan W;Lyu H;Costello CE;Liu P;Zhang YJ
麦角硫因（一种组氨酸巯基衍生物）生物合成中的硫掺入不同于其他充分表征的转硫作用。单核非血红素铁酶催化的氧化C-S键形成和随后的5′-磷酸吡哆醛（PLP）介导的C-S裂解酶反应的组合导致硫原子从半胱氨酸净转移到组氨酸。在这项研究中，我们的结构和机制，其特征在于PLP依赖的C-S裂解酶Egt 2，它介导的亚砜C-S键裂解麦角硫因生物合成。底物和酶之间的阳离子-π相互作用解释了Egt 2优先选择亚砜而不是硫醚作为底物。利用诱变和结构生物学，我们捕获了Egt 2 C-S裂解酶反应循环的三种不同状态，包括Egt 2晶体中捕获的不稳定的次磺中间体。化学捕集和高分辨率质谱用于确认参与Egt 2催化的次磺酸中间体。Irani等人已经确定了Egt 2的结构，Egt 2是麦角硫因生物合成途径中最后一步的C-S裂解酶。使用X射线晶体学和各种生物化学研究，反应机理被描绘。
Sulfur incorporation in the biosynthesis of ergothioneine, a histidine thiol-derivative, differs from other well-characterized transsulfurations. A combination of a mononuclear non-heme iron enzyme-catalyzed oxidative C-S bond formation and a subsequent pyridoxal 5′-phosphate (PLP)-mediated C-S lyase reaction leads to the net transfer of a sulfur atom from a cysteine to a histidine. In this study, we structurally and mechanistically characterized a PLP-dependent C-S lyase Egt2, which mediates the sulfoxide C-S bond cleavage in ergothioneine biosynthesis. A cation-π interaction between substrate and enzyme accounts for Egt2’s preference of sulfoxide over thioether as a substrate. Using mutagenesis and structural biology, we captured three distinct states of the Egt2 C-S lyase reaction cycle, including a labile sulfenic intermediate captured in Egt2 crystals. Chemical trapping and high-resolution mass spectrometry were used to confirm the involvement of the sulfenic acid intermediate in Egt2 catalysis. Irani et al have determined the structure of Egt2, a C-S lyase at the final step in the ergothioneine biosynthesis pathways. Using X-ray crystallography and various biochemical studies, the reaction mechanism was delineated.
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影响因子：
5.6
作者：
Clausen, T;Huber, R;Messerschmidt, A
通讯作者：
Messerschmidt, A
DOI：
10.1073/pnas.97.8.3856
发表时间：
2000-04-11
影响因子：
11.1
作者：
Clausen, T;Kaiser, JT;Kessler, D
通讯作者：
Kessler, D
影响因子：
15
作者：
Gallivan, JP;Dougherty, DA
通讯作者：
Dougherty, DA
影响因子：
9.8
作者：
Erdelmeier, Irene;Daunay, Sylvain;Yadan, Jean-Claude
通讯作者：
Yadan, Jean-Claude
影响因子：
2.9
作者：
Claiborne, A;Yeh, JI;Parsonage, D
通讯作者：
Parsonage, D