Fosfopantotenát-cysteín ligáza
Fosfopantotenát-cysteín ligáza alebo fosfopantotenoylcysteínsyntetáza (PPCS alebo CoaB; Šablóna:EC číslo a Šablóna:EC číslo, pozri nižšie) je enzým, ktorý katalyzuje nasledujúcu chemickú reakciu:
- NTP + 4'-fosfopantotenát + L-cysteín NMP + PPi + 4'-fosfopantotenoylcysteín
Substráty tohto enzýmu sú teda nukleozidtrifosfát (NTP), 4'-fosfopantotenát a cysteín, jeho produkty sú nukleozidmonofosfát (NMP), pyrofosfát (PPi) a 4'-fosfopantotenoylcysteín.[1][2]
Klasifikácia
Tento enzým patrí medzi ligázy, konkrétne tie, ktoré katalyzujú tvorbu väzby uhlík-dusík medzi kyselinou a aminokyselinou (syntázy peptidov). Systematický názov tohto enzýmu je (R)-4'-fosfopantotenát:L-cysteín ligáza.
Význam
Táto reakcia predstavuje druhý z piatich krokov premeny pantotenátu na koenzým A. Predchádzajúci krok katalyzuje pantotenátkináza, nasledujúci krok katalyzuje fosfopantotenoylcysteíndekarboxyláza.[3][4]
Gén
Tento enzým je u ľudí kódovaný génom PPCS.[5]
Nezávisle na sebe bolo zistené, že gén dfp u E. coli má fosfopantotenoylcysteínsyntetázovú a fosfopantotenoylcysteíndekarboxylázovú aktivitu. Jednotlivé domény a k nim prislúchajúce gény, plus homológne gény, ktoré majú len jednu z týchto aktivít, boli neskôr premenované na coaB a coaC. Na základe toho sa PPCS niekedy označuje i ako CoaB, podľa génu, ktorý ju kóduje. Bifunkčný enzým sa potom označuje ako CoaBC.[3]
Štruktúra
Rôzne organizmy využívajú v tejto reakcii rôzne NTP. PPCS z baktérie Escherichia coli využíva cytidíntrifosfát (CTP) ako zdroj energie, zatiaľ čo ľudská izoforma tohto enzýmu využíva adenozíntrifosfát (ATP).[6] Na základe toho má tento enzým priradené dve rôzne čísla EC: 6.3.2.5 pre enzýmy využívajúce CTP[1] a 6.3.2.51 pre enzýmy využívajúce ATP.[2]
U drvivej väčšiny prokaryotov, vrátane Mycobacterium tuberculosis, je tento enzým súčasťou bifunkčného enzýmu, ktorý má zároveň i fosfopantotenoylcysteíndekarboxylázovú aktivitu.[7]
Na konci roka 2023 bolo známych 12 štruktúr tohto enzýmu, s PDB kódmi Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz, Šablóna:PDB odkaz a Šablóna:PDB odkaz pre EC 6.3.2.5 a PDB kódmi Šablóna:PDB odkaz a Šablóna:PDB odkaz pre EC 6.3.2.51. Štruktúry pre rôzne čísla EC majú rôznu sekvenciu, ale ten istý fold.