Треониновые протеазы используют вторичный спирт своего N-концевого треонина в качестве нуклеофила для осуществления катализа. [1] [2] Треонин должен быть N-концевым, поскольку концевой амин того же остатка действует как общее основание , поляризуя упорядоченную воду , которая депротонирует спирт, увеличивая его реакционную способность как нуклеофила. [3] [4]
Во-вторых, промежуточный продукт гидролизуется водой для регенерации свободного фермента и высвобождения второго продукта.
В орнитинацилтрансферазе вместо воды субстрат орнитин (акцептор) осуществляет вторую нуклеофильную атаку и таким образом удаляется вместе с ацильной группой.
Классификация и эволюция
Эволюционная конвергенция треониновых протеаз к одной и той же организации N-концевого активного центра. Показаны каталитический треонин протеасомы ( клан PB, семейство T1) и орнитинацетилтрансфераза (клан PE, семейство T5).
В настоящее время известны пять семейств, принадлежащих к двум отдельным суперсемействам : протеосомы Ntn fold [1] (суперсемейство PB) и орнитиновые ацилтрансферазы DOM fold [2] (суперсемейство PE). Два суперсемейства представляют собой две независимые, конвергентные эволюции одного и того же активного сайта. [4] [5]
^ ab Brannigan JA, Dodson G, Duggleby HJ, Moody PC, Smith JL, Tomchick DR, Murzin AG (ноябрь 1995 г.). «Протеиновый каталитический каркас с N-концевым нуклеофилом способен к самоактивации». Nature . 378 (6555): 416–9. Bibcode :1995Natur.378..416B. doi :10.1038/378416a0. PMID 7477383. S2CID 4277904.
^ ab Cheng H, Grishin NV (июль 2005 г.). "DOM-fold: структура с пересекающимися петлями, обнаруженная в DmpA, орнитинацетилтрансферазе и домене связывания кофактора молибдена". Protein Science . 14 (7): 1902–10. doi :10.1110/ps.051364905. PMC 2253344 . PMID 15937278.
^ Dodson G, Wlodawer A (сентябрь 1998 г.). «Каталитические триады и их родственники». Trends in Biochemical Sciences . 23 (9): 347–52. doi :10.1016/S0968-0004(98)01254-7. PMID 9787641.
^ ab Ekici OD, Paetzel M, Dalbey RE (декабрь 2008 г.). «Нетрадиционные сериновые протеазы: вариации каталитической конфигурации триады Ser/His/Asp». Protein Science . 17 (12): 2023–37. doi :10.1110/ps.035436.108. PMC 2590910 . PMID 18824507.
^ Buller AR, Townsend CA (февраль 2013 г.). «Внутренние эволюционные ограничения структуры протеазы, ацилирования фермента и идентичности каталитической триады». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (8): E653-61. Bibcode : 2013PNAS..110E.653B. doi : 10.1073/pnas.1221050110 . PMC 3581919. PMID 23382230 .
