stringtranslate.com

Ювенильный гормон эпоксидгидролаза

Эпоксидгидролаза ювенильного гормона (JHEH) — это фермент , который инактивирует ювенильные гормоны насекомых . Эта инактивация осуществляется посредством гидролиза эпоксидной функциональной группы, содержащейся в этих гормонах, в диолы . JHEH — один из двух ферментов, участвующих в прекращении сигнальных свойств различных ювенильных гормонов. [2] Другой — эстераза ювенильного гормона , или JHE. [2]

Первое наблюдение активности JHEH было у Rhodnius prolixus и Schistocerca gregaria . Эстераза JH также была впервые обнаружена в этой же работе. [2]

Механизм

Эстераза JH и эпоксидгидролаза являются единственными известными ферментами, участвующими в первичной деградации JH. Инактивированные карбоксильные продукты эстеразы ювенильного гормона могут быть реактивированы в периферических тканях путем этерификации, восстанавливающей его биологическую активность. Напротив, диолы ювенильного гормона, являющиеся продуктом эпоксидгидролазы, очень гидрофильны и не могут быть преобразованы обратно в JH. Таким образом, этот фермент навсегда прекращает действие ювенильного гормона, в отличие от эстеразы JH.

Механизм фермента включает присоединение воды к вторичному углероду, C-10. [3] В Trichoplusia ni было обнаружено, что JH является предпочтительным субстратом этого фермента по сравнению с кислотой JH. [4] [5]

Изоформы

Две формы JHEH были клонированы из Leptinotarsa ​​decemlineata , которые были обнаружены во всех исследованных тканях. Было обнаружено, что подавление этих ферментов путем инъекции соответствующей РНК-интерференции увеличивает титры JH, продлевает личиночное развитие и задерживает появление взрослых особей, все симптомы избыточного уровня JH. [5]

Структура

JHEH — это связанный с мембраной белок, и с помощью фотоаффинной маркировки было показано, что это белок с молекулярной массой 50 кДа в Manduca sexta . [6]

Было отмечено несколькими исследователями, что свойства JHEH схожи со свойствами микросомальной эпоксидгидролазы животных . Выравнивание последовательностей показало, что точная каталитическая триада животного фермента (Asp-226, Glu-403 и His-430) присутствует в JHEH. [7] Кроме того, недавно была определена рентгеновская структура JHEH Bombyx mori . [1]

Посттрансляционная модификация

Диол ювенильного гормона подвергается воздействию киназы диола ювенильного гормона , в результате чего образуется фосфат диола ювенильного гормона , при этом фосфат присоединен к гидроксильной группе на атоме углерода 10. Эта модификация значительно повышает растворимость в воде, что облегчает его выведение.

Ссылки

  1. ^ ab PDB : 4QLA ​; Zhou K, Jia N, Hu C, Jiang YL, Yang JP, Chen Y, Li S, Li WF, Zhou CZ (2014). "Кристаллическая структура ювенильного гормона эпоксидгидролазы из шелкопряда Bombyx mori". Белки . 82 (11): 3224–9. doi :10.1002/prot.24676. PMID  25143157.
  2. ^ abc White AF (февраль 1972). «Метаболизм аналога ювенильного гормона метилфарнезоата 10, 11-эпоксида у двух видов насекомых». Life Sciences . 11 (4): 201–210. doi :10.1016/0024-3205(72)90110-5.
  3. ^ Roe RM, Kallapur V, Linderman RJ, Viviani F, Harris SV, Walker EA, Thompson DM (1996). "Механизм действия и клонирование эпоксидгидролазы из капустной пяденицы, Trichoplusia ni". Архивы биохимии и физиологии насекомых . 32 (3–4): 527–35. doi :10.1002/(SICI)1520-6327(1996)32:3/4<527::AID-ARCH24>3.0.CO;2-D. PMID  8756307.
  4. ^ Каллапур ВЛ, Маджумдер К, Роу РМ (февраль 1996 г.). «Тканеспецифический метаболизм ювенильного гормона in vivo и in vitro на последнем этапе развития капустной пяденицы Trichoplusia ni». Журнал физиологии насекомых . 42 (2): 181–190. doi :10.1016/0022-1910(95)00057-7.
  5. ^ ab Lü FG, Fu KY, Guo WC, Li GQ (2015). «Характеристика двух ювенильных гормональных эпоксидгидролаз с помощью РНК-интерференции у колорадского картофельного жука». Gene . 570 (2): 264–71. doi :10.1016/j.gene.2015.06.032. PMID  26079572.
  6. ^ Touhara K, Soroker V, Prestwich GD (июнь 1994). "Фотоаффинная маркировка ювенильной гормональной эпоксидгидролазы и JH-связывающих белков во время развития яичников и яиц у Manduca sexta". Биохимия насекомых и молекулярная биология . 24 (6): 633–640. doi :10.1016/0965-1748(94)90100-7.
  7. ^ Harris SV, Thompson DM, Linderman RJ, Tomalski MD, Roe RM (1999). «Клонирование и экспрессия новой ювенильной гормон-метаболизирующей эпоксидгидролазы во время личиночно-куколочного метаморфоза капустной пяденицы Trichoplusia ni». Insect Mol. Biol . 8 (1): 85–96. doi :10.1046/j.1365-2583.1999.810085.x. PMID  9927177.