ペルオキソジロン（III）デオキシヒプシンヒドロキシラーゼの中間体の結晶構造、催眠術に関与するオキシゲナーゼ

Deoxyhypusineヒドロキシラーゼ（DOHH）は、真核生物翻訳開始因子5A（EIF-5A）の重要なリジン残基の翻訳後修飾に関与する非ヘムジロン酵素（EIF-5A）であり、異常なアミノ酸残基催眠術を生成します。この修正は、特定のmRNAのグループの翻訳および核輸出におけるEIF-5Aの役割に不可欠です。ヒトDOHH（HDOHH）のディオロンセンターは、還元されたフォームがO2と反応すると、ペルオキソディイロン（III）中間体（Hdohhhperoxo）を形成します。Hdohhhperoxoは、他のDiiron酵素のペルオキソ中間体の寿命を数桁超えています。ここでは、Hdohhperoxoの1.7Åの結晶構造とグリセロールとの複合体を報告します。Hdohhperoxoの構造は、活性部位にμ-1,2-Peroxo-Diiron（III）種の存在を明らかにしています。UV/VisおよびMössbauer分光研究によって増強された結晶構造は、Hdohhperoxoの極度の寿命の説明を提供し、酵素がその唯一の基質であるDeoxyhypusine-eif-5aをどのように具体的に認識するかを示しています。

Deoxyhypusine hydroxylase (DOHH) is a non-heme diiron enzyme involved in the posttranslational modification of a critical lysine residue of eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF-5A) to yield the unusual amino acid residue hypusine. This modification is essential for the role of eIF-5A in translation and in nuclear export of a group of specific mRNAs. The diiron center of human DOHH (hDOHH) forms a peroxo-diiron(III) intermediate (hDOHHperoxo) when its reduced form reacts with O2. hDOHHperoxo has a lifetime exceeding that of the peroxo intermediates of other diiron enzymes by several orders of magnitude. Here we report the 1.7-Å crystal structures of hDOHHperoxo and a complex with glycerol. The structure of hDOHHperoxo reveals the presence of a μ-1,2-peroxo-diiron(III) species at the active site. Augmented by UV/Vis and Mössbauer spectroscopic studies, the crystal structures offer explanations for the extreme longevity of hDOHHperoxo and illustrate how the enzyme specifically recognizes its only substrate, deoxyhypusine-eIF-5A.