チアミン二リン酸コエンザイムのデュアル触媒装置：1 '、4'-イミノピリミジン互変異性体を介した酸塩基と、その電気症の役割とともに

最近報告された (Jordan, F.; Zhang, Z.; Sergienko, E.A. Bioorg. Chem. 2002, 30, 188-198) 酵母ピルビン酸デカルボキシラーゼの活性中心変異体 E477Q に (a) ピルビン酸の付加ラピッドスキャン UV ストップフロー、または (b) 円二色性 (CD) 装置のアセトアルデヒドまたはベンゾイルホルメートでは、300 ～ 310 nm 付近にラムダ(最大) の新しいバンドが生成されます。化学モデルは、この波長がチアミン二リン酸の 4'-アミノピリミジン環の 1',4'-イミノピリミジン互変異性体に適切であることを実証しました。本明細書では、大腸菌コリピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の最初のE1サブユニットとその変異体が、基質ピルビン酸とC2原子との間に形成される共有結合付加体の安定な類似体であるホスホノラクチルチアミン二リン酸に曝露されると、305 nmを中心とする新しいポジティブCDバンドが形成されることを報告する。チアミン二リン酸のこと。この CD バンドの挙動、それがホスホノラクチルチアミン二リン酸による酵素の飽和を示唆しているのか、それともその存在そのものを示唆しているのか (バンドは E571A E1 変異体では見られず、E571 は 4'-アミノピリミジンの N1' 原子に水素結合している)環）、およびその位置は、酵素上の 1',4'-イミノ チアミン二リン酸互変異性体への割り当てと一致しており、その固定 V 立体構造によりキラルです。ホスホノラクチルチアミン二リン酸の結合機構は、チアミン二リン酸そのものの結合機構とよく似ています。

It was recently reported (Jordan, F.; Zhang, Z.; Sergienko, E. A. Bioorg. Chem. 2002, 30, 188-198) that addition to the E477Q active-center variant of yeast pyruvate decarboxylase of (a) pyruvate on a rapid-scan UV stopped-flow, or (b) acetaldehyde or benzoylformate on a circular dichroism (CD) instrument, generates a new band with lambda(max) near 300-310 nm. A chemical model demonstrated that the wavelength is appropriate to the 1',4'-iminopyrimidine tautomer of the 4'-aminopyrimidine ring in thiamin diphosphate. Herein, we report the formation of a new positive CD band centered at 305 nm when the Escherichia colipyruvate dehydrogenase complex first E1 subunit and its variants are exposed to phosphonolactylthiamin diphosphate, a stable analogue of the covalent adduct formed between the substrate pyruvate and the C2 atom of thiamin diphosphate. The behavior of this CD band, whether it suggests saturation of the enzyme by phosphonolactylthiamin diphosphate, or its very existence (the band is not seen with the E571A E1 variant, where E571 is hydrogen bonded to the N1' atom of the 4'-aminopyrimidine ring), as well as its position are consistent with its assignment to the 1',4'-imino thiamin diphosphate tautomer on the enzyme, chiral by virtue of its fixed V conformation. The mechanism of binding of phosphonolactylthiamin diphosphate closely resembles that of thiamin diphosphate itself.