Catalytic triad of microsomal epoxide hydrolase: replacement of Glu404 with Asp leads to a strongly increased turnover rate

环氧化物水解酶 化学 催化三位一体 立体化学 溴化氰 水解酶 微粒体环氧化物水解酶 基质(水族馆) 苯乙烯氧化物 催化作用 活动站点 环氧化物 生物化学 肽序列 微粒体 有机化学 苯乙烯 生物 聚合物 共聚物 基因 生态学
作者
Michael Arand,Frank Müller,Astrid Mecky,Willy Hinz,Philippe Urban,Denis Pompon,Roland Kellner,Franz Oesch
出处
期刊:Biochemical Journal [Portland Press]
卷期号:337 (1): 37-43 被引量:69
标识
DOI:10.1042/bj3370037
摘要

Microsomal epoxide hydrolase (mEH) belongs to the superfamily of alpha/beta-hydrolase fold enzymes. A catalytic triad in the active centre of the enzyme hydrolyses the substrate molecules in a two-step reaction via the intermediate formation of an enzyme-substrate ester. Here we show that the mEH catalytic triad is composed of Asp226, Glu404 and His431. Replacing either of these residues with non-functional amino acids results in a complete loss of activity of the enzyme recombinantly expressed in Saccharomyces cerevisiae. For Glu404 and His431 mutants, their structural integrity was demonstrated by their retained ability to form the substrate ester intermediate, indicating that the lack of enzymic activity is due to an indispensable function of either residue in the hydrolytic step of the enzymic reaction. The role of Asp226 as the catalytic nucleophile driving the formation of the ester intermediate was substantiated by the isolation of a peptide fraction carrying the 14C-labelled substrate after cleavage of the ester intermediate with cyanogen bromide. Sequence analysis revealed that one of the two peptides within this sample harboured Asp226. Surprisingly, the replacement of Glu404 with Asp greatly increased the Vmax of the enzyme with styrene 7,8-oxide (23-fold) and 9, 10-epoxystearic acid (39-fold). The increase in Vmax was paralleled by an increase in Km with both substrates, in line with a selective enhancement of the second, rate-limiting step of the enzymic reaction. Owing to its enhanced catalytic properties, the Glu404-->Asp mutant might represent a versatile tool for the enantioselective bio-organic synthesis of chiral fine chemicals. The question of why all native mEHs analysed so far have a Glu in place of the acidic charge relay residue is discussed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Zzy完成签到 ,获得积分10
2秒前
jinjing完成签到,获得积分10
4秒前
大胆短靴完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
tt完成签到 ,获得积分10
9秒前
月光完成签到 ,获得积分10
10秒前
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
11秒前
在水一方完成签到 ,获得积分10
11秒前
没头脑和不高兴完成签到 ,获得积分10
14秒前
阔达的傲MUMU完成签到 ,获得积分10
15秒前
KK完成签到 ,获得积分10
18秒前
火星上黎云完成签到 ,获得积分20
19秒前
天将明完成签到 ,获得积分10
19秒前
江月年完成签到 ,获得积分10
20秒前
留胡子的丹彤完成签到 ,获得积分10
22秒前
song完成签到 ,获得积分10
23秒前
高山流水完成签到 ,获得积分10
25秒前
我思故我在完成签到,获得积分0
27秒前
kangkang完成签到 ,获得积分10
29秒前
hh完成签到,获得积分20
30秒前
Lotus完成签到,获得积分10
31秒前
南方周末完成签到 ,获得积分10
33秒前
热情的幻丝完成签到,获得积分10
36秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分20
36秒前
hh关注了科研通微信公众号
37秒前
44秒前
阔达碧空发布了新的文献求助10
45秒前
蓝色条纹衫完成签到 ,获得积分10
47秒前
小绵羊完成签到 ,获得积分10
48秒前
某人金完成签到,获得积分10
49秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得20
50秒前
suix237完成签到,获得积分10
50秒前
彩色靖儿完成签到 ,获得积分10
55秒前
个性惜蕊完成签到,获得积分10
1分钟前
happy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HH完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爆米花应助jin采纳,获得10
1分钟前
Peter_Zhu完成签到,获得积分10
1分钟前
liujinjin完成签到,获得积分10
1分钟前
聪明摩托完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
材料概论 周达飞 ppt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3808162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3352796
关于积分的说明 10360440
捐赠科研通 3068785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1685259
邀请新用户注册赠送积分活动 810410
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766108