ホルミルテトラヒドロ葉酸シンテターゼによって触媒された反応中の合成ホルン酸の基質活性

ホルミルテトラヒドロ葉酸シンテターゼ（EC 6.3.4.3）によって触媒された反応中の推定酵素結合中間体であるホルミルリン酸（EC 6.3.4.3）は、フッ化ジルと無機リン酸から合成されました[Jaenicke、L。V。、＆Koch、J。（1963）Justus Liebigs ann Ann。化学。663、50-58]、および製品の特徴は、31p、1h、および13Cの核磁気共鳴（NMR）によって特徴付けられました。31p NMRによる加水分解速度の測定は、リン酸ホルミールが特に不安定であり、20度Cでの緩衝中性溶液で48分の半減期があることを示しています。PH7では、P-O結合切断で加水分解が発生します。H2（18）o Piに、一方、pH 1およびpH 13加水分解はC-O結合切断で発生します。ホルミルリン酸の基質活性は、Clostridium cylindrosporumから分離されたホルミルテトラヒドロ葉酸シンテターゼによって触媒された反応でテストされました。ホルミルリン酸は、順方向と逆方向の両方で反応をサポートします。したがって、酵素、Mg（II）、およびATPを含む反応混合物中に、N10-ホルミルテトラヒドロ葉酸は、酵素、Mg（II）、およびADPから酵素、Mg（II）、およびテトラヒドロ酸化物が含まれる反応混合物で産生されます。これらの反応の補因子としてのADPおよびテトラヒドロ葉酸の要件は、以前の定常状態の運動および同位体交換研究と一致しており、すべての基質サブサイトを触媒作用前に占有する必要があることを実証しました。基質としてのホルミルリン酸を含む順方向と逆方向の両方のK CAT値は、通常の順方向反応と逆反応のものよりもはるかに低いです。リン酸ホルモン酸支持反応の速度論的分析は、合成中間体で観察された低安定状態速度が、正常反応の連続的な性質による可能性が最も高いことを示しています。

Formyl phosphate, a putative enzyme-bound intermediate in the reaction catalyzed by formyltetrahydrofolate synthetase (EC 6.3.4.3), was synthesized from formyl fluoride and inorganic phosphate [Jaenicke, L. v., & Koch, J. (1963) Justus Liebigs Ann. Chem. 663, 50-58], and the product was characterized by 31P, 1H, and 13C nuclear magnetic resonance (NMR). Measurement of hydrolysis rates by 31P NMR indicates that formyl phosphate is particularly labile, with a half-life of 48 min in a buffered neutral solution at 20 degrees C. At pH 7, hydrolysis occurs with P-O bond cleavage, as demonstrated by 18O incorporation from H2(18)O into Pi, while at pH 1 and pH 13 hydrolysis occurs with C-O bond cleavage. The substrate activity of formyl phosphate was tested in the reaction catalyzed by formyltetrahydrofolate synthetase isolated from Clostridium cylindrosporum. Formyl phosphate supports the reaction in both the forward and reverse directions. Thus, N10-formyltetrahydrofolate is produced from tetrahydrofolate and formyl phosphate in a reaction mixture that contains enzyme, Mg(II), and ADP, and ATP is produced from formyl phosphate and ADP with enzyme, Mg(II), and tetrahydrofolate present. The requirements for ADP and for tetrahydrofolate as cofactors in these reactions are consistent with previous steady-state kinetic and isotope exchange studies, which demonstrated that all substrate subsites must be occupied prior to catalysis. The k cat values for both the forward and reverse directions, with formyl phosphate as the substrate, are much lower than those for the normal forward and reverse reactions. Kinetic analysis of the formyl phosphate supported reactions indicates that the low steady-state rates observed for the synthetic intermediate are most likely due to the sequential nature of the normal reaction.