カプロラクタム代謝に関与するシュードモナスアミノトランスフェラーゼの生化学的特性

Pseudomonas jesseniiの株によるナイロン-6前駆体カプロラクタムの生分解は、6-アミノヘキサン酸を開くATP依存性加水分解リングを介して進行します。この非天然ω-アミノ酸は、折り畳みI型ピリドキサール5'-リン酸（PLP）酵素に属するアミノトランスフェラーゼ（PJAT）によって6-オキソヘキサン酸に変換されます。6-アミノヘキサ酸変換の構造的基礎を理解するために、さまざまな結晶構造を解き、脂肪族および芳香族アミンの範囲で基質範囲を決定しました。Chromobacterium v​​iolaceum（CVAT）およびVibrio Fluvialis（VFAT）の相同アミノトランスフェラーゼとの比較は、PJAT酵素がCaprolocactam Degradation interminoHexanoateおよび6-Aminohexanoateおよび6-Aminohexanoateおよび6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateと6-Aminohexanoateの最低km値（最高親和性）および最高特異的定数（kcat /km）を持っていることを示しました。-oxohexano酸、それに従ってin vivo関数の提案。PJATの5つの異なる3次元構造は、タンパク質結晶学によって解決されました。6-アミノヘキサン酸およびPLP補因子から形成されたアルジミン中間体の構造は、補因子につながる狭い疎水性基質結合トンネルの存在を明らかにし、柔軟なアルギニンで覆っています。アミノヘキサン酸。結果は、カプロラクタムの分解経路が6-アミノヘキサン酸の分解によく適合したアミノトランスフェラーゼを動員したことを示唆しています。データベース：原子座標と構造因子P. jessenii 6-アミノヘキサン酸アミノトランスフェラーゼは、PDBにエントリ6G4B（E∙コハク酸錯体）、6G4C（E∙リン酸錯体）、6G4D（E∙PLP複合体）、6G4E（E∙PLP複合体）として堆積しています。plp-6-アミノヘキサンエート中間体）、および6g4f（E∙PMP複合体）。

The biodegradation of the nylon-6 precursor caprolactam by a strain of Pseudomonas jessenii proceeds via ATP-dependent hydrolytic ring opening to 6-aminohexanoate. This non-natural ω-amino acid is converted to 6-oxohexanoic acid by an aminotransferase (PjAT) belonging to the fold type I pyridoxal 5'-phosphate (PLP) enzymes. To understand the structural basis of 6-aminohexanoatate conversion, we solved different crystal structures and determined the substrate scope with a range of aliphatic and aromatic amines. Comparison with the homologous aminotransferases from Chromobacterium violaceum (CvAT) and Vibrio fluvialis (VfAT) showed that the PjAT enzyme has the lowest KM values (highest affinity) and highest specificity constant (kcat /KM ) with the caprolactam degradation intermediates 6-aminohexanoate and 6-oxohexanoic acid, in accordance with its proposed in vivo function. Five distinct three-dimensional structures of PjAT were solved by protein crystallography. The structure of the aldimine intermediate formed from 6-aminohexanoate and the PLP cofactor revealed the presence of a narrow hydrophobic substrate-binding tunnel leading to the cofactor and covered by a flexible arginine, which explains the high activity and selectivity of the PjAT with 6-aminohexanoate. The results suggest that the degradation pathway for caprolactam has recruited an aminotransferase that is well adapted to 6-aminohexanoate degradation. DATABASE: The atomic coordinates and structure factors P. jessenii 6-aminohexanoate aminotransferase have been deposited in the PDB as entries 6G4B (E∙succinate complex), 6G4C (E∙phosphate complex), 6G4D (E∙PLP complex), 6G4E (E∙PLP-6-aminohexanoate intermediate), and 6G4F (E∙PMP complex).