Klebsiella aerogenesウレアーゼの競合阻害剤ニッケル活性部位との相互作用のメカニズム

均一なKlebsiella aerogenesウレアーゼのニッケル含有活性部位を使用して、阻害のメカニズムについていくつかの化合物を調べました。チオレートアニオンは、阻害のpH依存性とUV可視吸光度分光研究によって示されるように、ウレアーゼを競合的に阻害し、メタロセンターと直接相互作用します。カチオン性ベータアミノ基を持つシステアミンは、ウレアーゼ（Ki = 5 microM）に対する高い親和性を示しましたが、アニオン性カルボキシル基を含むチオレートは均一に不十分な阻害剤でした。リン酸モノアニオンは、5未満のPKAでプロトン化されたウレアーゼ型を競合的に阻害します。チオレートとリン酸阻害の両方の結果は、ウレアーゼ活性部位の陰イオン基による電荷反発と一致しています。アセトヒドロキサミン酸（AHA）は、ウレアーゼのゆっくりと結合競合阻害剤であることが示されました。この化合物は、初期のe.aha複合体を形成し、その後、ゆっくりと変換されてe.aha*複合体を生成します。AHAの全体的な解離定数は2.6 microMです。また、ゆっくり結合する競合阻害剤であることが示されているフェニルホスホロジアミドは、午後94 PMの全体的な解離定数を持っています。フェニルホスホロジアミド酸の密着性結合を利用して、酵素分子ごとに2つの活性部位の存在を実証しました。ウレアーゼには4分のニッケル/mol酵素が含まれているため、2つのニッケルイオン/触媒単位があります。2つのゆっくりした結合阻害剤のそれぞれが、阻害剤が2つの活性部位ニッケルイオンを橋渡しする複合体を形成するために提案されています。K. aerogenesウレアーゼについて得られた阻害結果は、他の尿素の阻害研究と比較され、ジャックビーン酵素について提案された触媒のモデルに関して解釈されます（Dixon、N.E.、Riddles、P.W.、Gazzola、C.、Blakely、R.L。、およびZerner、B。（1980）Can。J.Biochem。58、1335-1344）。

We examined several compounds for their mechanisms of inhibition with the nickel-containing active site of homogeneous Klebsiella aerogenes urease. Thiolate anions competitively inhibit urease and directly interact with the metallocenter, as shown by the pH dependence of inhibition and by UV-visible absorbance spectroscopic studies. Cysteamine, which possesses a cationic beta-amino group, exhibited a high affinity for urease (Ki = 5 microM), whereas thiolates containing anionic carboxyl groups were uniformly poor inhibitors. Phosphate monoanion competitively inhibits a protonated form of urease with a pKa of less than 5. Both the thiolate and phosphate inhibition results are consistent with charge repulsion by an anionic group in the urease active site. Acetohydroxamic acid (AHA) was shown to be a slow-binding competitive inhibitor of urease. This compound forms an initial E.AHA complex which then undergoes a slow transformation to yield an E.AHA* complex; the overall dissociation constant of AHA is 2.6 microM. Phenylphosphorodiamidate, also shown to be a slow-binding competitive inhibitor, possesses an overall dissociation constant of 94 pM. The tight binding of phenylphosphorodiamidate was exploited to demonstrate the presence of two active sites per enzyme molecule. Urease contains 4 mol of nickel/mol enzyme, hence there are two nickel ions/catalytic unit. Each of the two slow-binding inhibitors are proposed to form complexes in which the inhibitor bridges the two active site nickel ions. The inhibition results obtained for K. aerogenes urease are compared with inhibition studies of other ureases and are interpreted in terms of a model for catalysis proposed for the jack bean enzyme (Dixon, N.E., Riddles, P.W., Gazzola, C., Blakely, R.L., and Zerner, B. (1980) Can. J. Biochem. 58, 1335-1344).