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大腸菌では、すべてのテトラピロールの最初の一般的な前駆体である5-アミノレブリン酸が、グルタミル-TRNAレダクターゼ（Glutr）およびグルタミン酸-1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1--アミノレブリン酸から合成されます。セミアルデヒド2,1-アミノムターゼ（GSA-AM）。高反応性反応反応中間グルタミン酸-1-セミアルデヒド（GSA）を保護するために、これら2つの酵素間の緊密な複合体が解決された結晶構造に基づいて提案されました。この仮想複合体の存在は、2つの独立した生化学技術によって検証されました。大腸菌GLUTRおよびGSA-AMに向けた抗体を使用した共免疫沈降実験は、大腸菌細胞のない抽出物における両方の酵素の物理的相互作用を実証しました。さらに、Glutr.GSA-AM複合体の形成は、ゲル透過クロマトグラフィーによって特定されました。複合体形成は、Glu-TRNA（GLU）および補因子に関係なく発見されました。80-アミノ酸C末端二量体化ドメイン（GLUTR-A338STOP）で切り捨てられたGLUTR変異体の分析により、複合体形成のGLUTR二量体化の重要性が明らかになりました。大腸菌Glutr.GSA-AM複合体のインシリコモデルは、反応性アルデヒド種GSAを保護するために、両方の酵素間の直接代謝チャネリングを示唆しました。この提案に従って、GLUTRによって触媒されるサイド製品形成は、Glutr.gsa-am複合体がない場合の高性能液体クロマトグラフィ分析を介して観察されました。
大腸菌では、すべてのテトラピロールの最初の一般的な前駆体である5-アミノレブリン酸が、グルタミル-TRNAレダクターゼ（Glutr）およびグルタミン酸-1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1- -1--アミノレブリン酸から合成されます。セミアルデヒド2,1-アミノムターゼ（GSA-AM）。高反応性反応反応中間グルタミン酸-1-セミアルデヒド（GSA）を保護するために、これら2つの酵素間の緊密な複合体が解決された結晶構造に基づいて提案されました。この仮想複合体の存在は、2つの独立した生化学技術によって検証されました。大腸菌GLUTRおよびGSA-AMに向けた抗体を使用した共免疫沈降実験は、大腸菌細胞のない抽出物における両方の酵素の物理的相互作用を実証しました。さらに、Glutr.GSA-AM複合体の形成は、ゲル透過クロマトグラフィーによって特定されました。複合体形成は、Glu-TRNA（GLU）および補因子に関係なく発見されました。80-アミノ酸C末端二量体化ドメイン（GLUTR-A338STOP）で切り捨てられたGLUTR変異体の分析により、複合体形成のGLUTR二量体化の重要性が明らかになりました。大腸菌Glutr.GSA-AM複合体のインシリコモデルは、反応性アルデヒド種GSAを保護するために、両方の酵素間の直接代謝チャネリングを示唆しました。この提案に従って、GLUTRによって触媒されるサイド製品形成は、Glutr.gsa-am複合体がない場合の高性能液体クロマトグラフィ分析を介して観察されました。
In Escherichia coli the first common precursor of all tetrapyrroles, 5-aminolevulinic acid, is synthesized from glutamyl-tRNA (Glu-tRNA(Glu)) in a two-step reaction catalyzed by glutamyl-tRNA reductase (GluTR) and glutamate-1-semialdehyde 2,1-aminomutase (GSA-AM). To protect the highly reactive reaction intermediate glutamate-1-semialdehyde (GSA), a tight complex between these two enzymes was proposed based on their solved crystal structures. The existence of this hypothetical complex was verified by two independent biochemical techniques. Co-immunoprecipitation experiments using antibodies directed against E. coli GluTR and GSA-AM demonstrated the physical interaction of both enzymes in E. coli cell-free extracts and between the recombinant purified enzymes. Additionally, the formation of a GluTR.GSA-AM complex was identified by gel permeation chromatography. Complex formation was found independent of Glu-tRNA(Glu) and cofactors. The analysis of a GluTR mutant truncated in the 80-amino acid C-terminal dimerization domain (GluTR-A338Stop) revealed the importance of GluTR dimerization for complex formation. The in silico model of the E. coli GluTR.GSA-AM complex suggested direct metabolic channeling between both enzymes to protect the reactive aldehyde species GSA. In accordance with this proposal, side product formation catalyzed by GluTR was observed via high performance liquid chromatography analysis in the absence of the GluTR.GSA-AM complex.
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