ガンマ-ブチロベタインヒドロキシル化における脱共役と同位体効果

未標識のガンマ-ブチロベタインをガンマ-[2,3,4-2H6]ブチロベタインに置き換えると、ヒトガンマ-ブチロベタインヒドロキシラーゼによって触媒される反応における2-オキソグルタル酸の脱炭酸と水酸化の間の化学量論に大きな影響を与えます。脱炭酸と水酸化の比は、未標識の場合は 1.16、基質として重水素化ガンマ-ブチロベタインを使用した場合は 7.48 です。これらの比率から、内部同位体効果は 41 と計算されました。2-オキソグルタル酸脱炭酸として測定した反応全体の DV は 2.5、DV/K は 1.0 です。Pseudomonas sp. 由来のガンマ-ブチロベタイン ヒドロキシラーゼについては、重水素化ガンマブチロベタインを使用すると、AK 1,2-オキソグルタル酸の脱炭酸反応が水酸化反応を 10% 上回ります。標識されていない基質では過剰は検出されず、内部同位体効果は計算できませんでした。細菌酵素のDVは6です。

Replacement of unlabeled gamma-butyrobetaine with gamma-[2,3,4-2H6]butyrobetaine has a profound effect on the stoichiometry between decarboxylation of 2-oxoglutarate and hydroxylation in the reaction catalyzed by human gamma-butyrobetaine hydroxylase. The ratios between decarboxylation and hydroxylation are 1.16 with unlabeled and 7.48 with deuterated gamma-butyrobetaine as substrate. From these ratios an internal isotope effect of 41 has been calculated. DV in the overall reaction measured as 2- oxoglutarate decarboxylation is 2.5 and DV/K is 1.0. For gamma-butyrobetaine hydroxylase from Pseudomonas sp. AK 1, 2-oxoglutarate decarboxylation exceeds hydroxylation with 10% when deuterated gamma-butyrobetaine is used. No excess was found with unlabeled substrate and no internal isotope effect could be calculated. DV for the bacterial enzyme is 6.